Вентильная обмотка преобразовательного трансформатора Советский патент 1982 года по МПК H01F27/30 

(54) ВЕНТИЛЬНАЯ ОБМОТКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

1

Изоб етение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроени и может быть использовано в преобразовательных трансформаторах большой мощности, работающих в 12фазной эквивалентной схеме выпрямления

Известна вентильная обмотка преобразовательного трансформатора, расщепленная на четное число частей, |д число витков половины которых в 1,73 раза больше числа витков в другой половине частей, причем части с менышм числом витков занимают по высоте половину обмотки, а части с J5 большим числом витков - другую половину обмотки СП.

Недостатком такой обмотки является то, что при использовании ее в трансформаторах, работакяцих в 12- 20 фазной эквивалентной схеме выпрямления и соединяя на трех стержнях магнитной системы части обмотки с меньшим числом витков в звезду, а

с большим - в треуголышк, получают повышенные добавочные потери от .вихревых токов, обусловленные полями рассеяния гармоник с номерами 6q±1 (,3,5,...), токи которых в частях с разными схемами соедине{шя . находятся в противофазе. Концентрация добавочных потерь в середине обмотки приводит к снижению надежности трансформатора.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является вентильная обмотка преобразовательного трансформатора, расщепленная на четное число частей, число витков половины которых в 1,75 раза больше числа витков в другой половине частей, при этом каждая часть состоит из соединеш&лх параллельно двойных дисковых катушек, и катушки частей с числом витков, чередуются по высоте t23. Такая обмотка при использова1ши ее в трансформаторах, работающих в 12-фазной эквивалентной схеме выпрямления, что достигается соединением частей обмотки с меньшим числом витков на трех стержнях магнитной системы в звезду, а частей с большим числом витков - в треугольник, не имеет явных мест концентрации добавочных потерь, однако суммарные добавочные потери в ней от вихревых токов гармоник с номерами 6q±1 (,3,5,.,.) имеют значительную величину. Цель изобретения - снижение добавочных потерь в обмотке. Цепь достигается тем, что в вентильной обмотке преобразовательного трансформатора, состоящей из двухходовых двойных дисковых катушек, расщепленной на четное число частей |Числа витков половины которых в 1,75 раза больше числа витков в другой половине частей, первый ход выполнен из параллельных проводников с числом витков 4, второй ход выполнен из четного числа параллельных, проводников, причем половина параллельных проводников с числом витков 4f, а другая половина параллельных проводников с числом витков 3, при этом проводники с числом витков 4 второго хода одной катушки соединены последовательно с проводниками с числом витков 3 п второго хода другой катушки, а проводники с число витков 3 j второго хода одной кашутки соединены последовательно с проводниками с числом витков 4 л второго хода другой катушки, где п - числа натурального ряда от 1 до 7. На фиг. 1 представлена схема соединения вентильной обмотки преобразовательного трансформатора, состоящей из четырех частей} на фиг. 2 двухходовая двойная дисковая катушка,на фиг. 3 - схема соединения проводников. Части 1 и 2 имеют число витков, равное четырем, а части 3 и 4 - число витков, равное семи. Обмотка соетоит из двухходовых двойных дисковых катушек 5-20, ходы которых для улучшения охлаждения в осевом направлении разделены каналами. Одна из двухходовых двойных дисковых катушек, например 5, имеет два хода 21 и 22, причем ход 21 состоит

из одинарных катушек 23 и 24, а ход 9

этом каждая параллельная ветвь, состоящая из двух проводников, имеет число витков равное семи. Аналогично катушкам 5 и 6 соединяются и

ре части 1, 2, 3 и 4. 34 22 - из одинарных катушек 25 н 26. Ход 21 выполнен из смеси параллельных проводников 27-33, причем число витков, намотанных каждым из проводНИКОВ в каждой одинарной катушке 23 и 24, равно двум, а суммарное число витков хода 21 равно четырем. Между проводниками 27-33, при переходе из одинарной катушки 23 в одинарную катушку 24 выполнена общая транспозиция. Количество проводников в радиальном размере одинарных катушек 23 и 24 равно . Ход 22 выполнен из.восьми параллельных проводников 34-41, причем в одинарной катушке 25 проводниками 34-39 выполнены два витка, а проводниками 40 и 41 - один виток, в одинарной катушек 26 проводниками 36-41 выполнены два витка, а проводниками 34 и 35 - один виток. Таким образом, в ходе 22 проводниками 36-39 выполнено четыре витка, а проводниками 34, 35, 40 и 41 - три витка. При переходе проводов из одинарной катушки 25 в катушку 26 выполнена общая транспозиция. Количество проводников в радиальном размере одинарных катушек 25 и 26 равно 6.2+2x1 14. Таким образом, радиальные размеры одинарных катушек равны при применении одного типоразмера провода. Ход 21 можно выполнить и из другого числа параллельных проводников, однако при этом для достижения равенства радиальных размеров катушек необходимо иметь два типоразмера провода. Двухходовая двойная дисковая катушка 6 выполнена аналогично катушке 5 из двух ходов 42 и 43. Ход 42 аиапогичен ходу 21, а ход 43 аналогичен ходу 22 и состоит из одинарных катушек 44 и 45, намотанных проводниками 46-53. На фиг. 3 представлена схема соединения проводников, входящих в состав ходов 22 и 32. Проводники 34-41 хода 22 соединены последовательно с проводниками соответственно 49, 48, 47, 46, 53, 52, 51 и 50 хода 43. При остальные катушки. Соединяя полученные четырех- и семивитковые секции параллельно (фиг. |), получают четыУменьшение добавочных потерь от вихревых токов связано с тем, что при работе на преобразователь токи гармоник С номерами 6q±1 (,3,5,, в частях обмотки 1 и 3 находятся в противофазе по отношению к токам тех же гармоник в частях 2 и 4. Отсюда следует, что добавочные потери от вихревых токов создаваемых полями рассеяния указанных гармоник, рассчитываются аналогично добавочным потерям в чередующейся обмотке, и чем выше степень вплетения частей с разными схемами соединения друг в друга, тем меньше эти потери, При пер:еходе к выпрямительным аг регатам совмещенной конструкции зна чительный по своей величине уравнительный ток шестой гармоники между преобразователями, питающимися от частей вентильной обмотки с разными схемами соединения, приводит к возрастанию гармоник тока с номерами 6q±1 (,3,5) в вентильной обмотке При этом добавочные потери могут возрастать в несколько раз и становится соизмеримыми с основными. Применение изобретения позволяет более,чем в 4 раза снизить добавочные потери от вихревых токов гармон с номерами 6q+1 (,3,5,,,,) в тра форматорах, работанлцих в составе преобразовательного агрегата совмещенной конструкции реакторов. Кроме того, предлагаемая вентильной обмотки имеет высокую динамическую устойчивость, обусловленную более равномерным распределением тока по параллельным ветвям в режиме короткого замыкания одной из ее частей. Формула изобретения Вентильная обмотка преобразовательного трансформатора, состоящая из двухходовых двойных дисковых катушек, расщепленная на четное число частей, число витков половины которых в 1,75 раза больше числа витков в другой половине частей, отличающаяся тем, что, с целью снижения добавочных потерь, первый ход выполненt из параллельных проводников с числом витков 4, второй ход состоит из четного числа параллельных проводников, причем половина пщ)аллельш х проводников с числом витков 4„, а другая половина параллельных проводников с числом витков 3j,, при этом проводники с числом витков 4 второго хода одной катушки соединены последовательно с проводниками с числом витков 3 второго хода другой катушки, а проводники с числом витков 3 второго хода одной катушки соединены последовательно с проводниками с числом витков 4j, второго хода другой катушки, где г - числа натурального ряда от до 7, Источники информации, принятые во внима1ше при экспертизе 1,Володин В.В., Пестряева Л,М,, Рогацкин М.А,1Фишлер Я.Л. Снижение местных добавочных потерь в вентидьных обмотках преобразовательных трансформаторов серии ТДНПВ и ТДНП. Сб, Уралэлектратяжмаш, Свердловск, Средне-Уральское книжное издательство, 1974, с, 11-15, 2,Фишлер Я,Л,,Урманов Р,Н, Преобразовательные трансформаторы, ,, Энергия, 1974,

ю т

11 11 п

12 15Iff 1fy

/5-4: f6- rf& tjr/7-Ч

ie-.

К

К

/

/ /у

А

фиг. 1

г.1

taiii

36 37