Устройство для переключения ответвлений индукционного аппарата Советский патент 1982 года по МПК H01F29/04 H02M5/12 

1

Изобретение относится к области электротехники и энергетики и может быть использовано в качестве п-фазного переключателя ответвлений для силовых трансформаторов и реакторов.

Известно устройство для переключения ответвлений индукционного аппарата, содержащее регулируемую секционированную обмотку трансформатора с ответвлениями, к которым подключены пары рабочих тиристоров для переключения секций, блоки управления и максимальной токовой защиты, а также узел искусственной коммутации, состоящий из последовательно соединенных конденсатора и тиристорного ключа переменного тока, причем узел искусственной коммутации включен между общей точкой рабочих тиристоров и выводом.секции регулируемой обмотки транс(1юрматора с наибольшим числом витков, а параллельно конденсатору подключен резистор 113.

Недостатком этого устройства являются повышенная сложность из-за наличия большого числа бесконтактных переключателей, большие габаритные размеры, необходимость интенсивного охлаждения тиристоров, что затрудняет их изготовление на большие мощности.

Наиболее близким к предложенному JJI является устройство для переключения ответвлений индукционного аппарата, содержащее обмотку с ответвлю ниями, главный и два вспомогательнь.. переключателя с входными контактами ,j и выходными зажимами, причем входные контакты одного из вспомогательных переключателей выполнены с возможностью коммутации с четными ответвлениями обмотки, входные контакты дру2Q гого вспомогательного переключателя с нечетными ответвлениями обмотки, а выходные зажимы вспомогательных переключателей присоединены к входным контактам главного переключателя, выходной зажим,которого является общим зажимом устройства 2J.

Однако такое устройство характеризуется недостаточными надежностью и эффективностью использования.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности устройства

Поставленная цель достигается тем, что устройстве для переключения ответвлений индукционного аппарата, содержащем обмотку с ответвлениями, главный и два вспомогателных переключателя с входными контатами и выходными зажимами, причем входной контакт одного из вспомогательных переключателей выполнен с возможностью коммутации с четными ответвлениями обмотки, входной контакт другого вспомогательного переключателя - с нечетными ответвлениями обмотки, а выходные зажимы вспомогательных переключателей присоединены к входным контактам главного переключателя, выходной зажим которого является общим зажимом устройства, параллельно к контактам и зажимам главного переключателя присоединен дополнительный бесконтактный переключатель с двумя плечами.

Каждое из плеч дополнительного переключателя снабжено токоограничивающим сопротивлением.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для переключения ответвлений индукционного аппарата под нагрузкой; на фиг. 2 и 3 варианты исполнения устройства.

Устройство для переключения ответвлений индукционного аппарата содержит обмотку 1 с ответвлениями, главный 2 и два вспомогательных 3 и 4 переключателя с входными контактами и выходными зажимами, приче входной контакт одного из вспомогательных переключателей, например 3, выполнен с возможностью коммутации с четными ответвлениями обмотки 1, входной контакт другого вспомогателного переключателя, например t, с нечетными ответвлениями обмотки 1 а выходные зажимы вспомогательных переключателей присоединены к входным контактам главного переключателя 2, выходной зажим которого является общим зажимом устройства, причем параллельно к контактам и зажимам главного переключателя присоединен дополнительный бесконтактный переключатель 5 с двумя плечами 6

И 7, а каждое из плеч дополнительного переключателя 5 снабжено токоограничивающим сопротивлением 8.

Устройство работает следующим образом.

Все коммутации ответвлений выполняет дополнительный бесконтактный переключатель 5, вспомогательные переключатели 3 и 4 выбирают нужные ответвления для переключения, а главный переключатель 2 шунтирует или расшунтирует токопроводящее плечо бесконтактного переключателя. Переключатель 2 может быть выполнен на базе одного переключателя (фиг.1 и 3), имеющего три фиксированных, положения, или двух выключателей (фиг. 2).

Переключение ответвлений проиоодит в следующей последовательности. Например, для перехода от ответвления X(j и Х вспомогательный переключатель 3 замыкает в бестоковом состоянии контакт Хл , а плечо 7 бесконтактного переключателя 5 расшунтируется. Далее, при прохождении тока в плече 7 через нуль плечо отключается, и в тот же момент включается плечо 6 переключателя 5, затем плечо 6 шунтируется главным переключателем 2. Переход от ответвлений Х к Х и далее происходит аналогично. Обратный 1ереход от Х к Xj происходит в обратном порядке, т.е. сначала вспомогательным переключателем вместо Х присоединяется ответвление Х далее главным переключателем 2 расшунтируется плечо 6 бесконтактного переключателя 5, затем плечо 6 отключается, и одновременно включается плечо 7, главный переключатель 2 шунтирует плечо 7. Аналогично переключению ответвлений однофазного индукционного аппарата (фиг. 1 и 2) происходит переключение ответвлений многофазных, например трехфазных, аппаратов (фиг. 3) с сохранением той же индексации ответвлений с заменой обозначения ответвлений фазы X на Y и Z соответственно.

Дополнительный бесконтактный переключатель 5 может быть выполнен на базе симиеторов (фиг. 1), встречно-параллельно включенных тиристоров (фиг. 2 и 3) или других бесконтактных ключевых элементов.

Система управления ключевых элементов бесконтактного переключателя 5 5 должнабыть надежной, поскольку при неточной подаче импульсов управления возможен кратковременный разрыв цепи или короткое замыкание переключаемой ступени. Первое сопровождается опасными перенапряжениями, второе - опасными токами. Для повышения надежности и уменьшения тока короткого замыкания при не четком ложном действии ключевых элементов возможно использование токоограничивающих сопротивлений 8 (фиг. 2). Предложенное устройство для переключения ответвлений из-за исполь зования в качестве коммутационного устройства бесконтактного переключателя на базе тиристорных ключей (фиг. 2 и 3) или симметричных тирис торов (фиг. 1) обладает большим ресурсом, т,е, обладает повышенной надежностью. Главный переключатель служит тол ко для шунтирования и расшунтирования бесконтактного переключателя и практически не коммутирует токов, поэтому он не загрязняет масло в ба ке индукционного аппарата и условия эксплуатации у него не тяжелее, чем у вспомогательных переключателей. Благодаря шунтированию бесконтак ного переключателя в режимах длител ной работы главным переключателем и использованию его лишь для бестоковой коммутации в кратковременном режиме его элементы не нужно выбирать по длительному режиму работы, что существенно снижает габариты переключателя. Кроме того, бесконтактный переключатель не используют для плавного регулирования напряжения, поэтому его выбирают по величине напряжения ступени, а не по фазному напряжению индукционного аппарата, ЧТО резко сокращает требуемое число последовательно соединенных ключей и существенно упрощает изготовление и управление ими. Формула, изобретения 1. Устройство для переключения ответвлений индукционного аппарата, содержащее обмотку с ответвлениями, главный и два вспомогательных переключателя с входными контактами и выходными зажимами, причем входной контакт одного из вспомогательных переключателей выполнен с возможностью коммутации с четными ответвлениями обмотки, входной контакт другого вспомогательного переключателя - с нечетными ответвлениями обмотки, а выходные зажимы вспомогательных переключателей присоединены к входным контактам .главного переключателя, выходной зажим которого является общим зажимом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности, параллельно к контактам и зажимам главного переключателя присоединен дополнительный бесконтактный переключатель с двумя плечами. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждое из плеч дополнительного переключателя снабжено токоограничивающим сопротивлением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 508879, кл. Н 02 М 5/12, 1973. 2.Вольдек А.И. Электрические машины. Л., Энергия, 1978, с. 304-307.