(54) МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ АГРЕГАТ . С РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ
1
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в транс(}юрматоростроении, в частности в преобразовательных трансформаторах большой мощности.
Известен многофазный трансформаторный агрегат, состоящий из четырех преобразовательных трансформаторов, соединенных попарно, и каждая пара подсоединена к питающей сети через предвключенный регулировочный автотрансформатор, причем в каждом трансформаторе имеется сетевая и фазосдвигающая обмотки, соединенные в зигзаг таким образом, что в трансформаторах, образующих первую пару, фазные напряжения сдвинуты по отнощению к напряжениям сети на угол +7,5°, а в трансформаторах, образующих вторую пару - на -7,5°, при этом вторичные обмотки одного из трансформаторов, образующих пару, соединены в треугольник, а вторичные обмотки другого трансформатора - в звезду.
Такой трансформаторный агрегат с регулированием напряжения дает возможность получить на стороне низщего напряжения 12-фазную систему напряжений.
состоящую из четырех трехфазных, сдвинутых между собой на углы 0°, 15°, 30°, 45°, а 12-фазная система напряжений позволяет при работе указанного трансформаторного агрегата на преобразователь
5 получить число пульсаций выпрямленного напряжения за время одного периода, равное 24, что в свою очередь приводит к значительному снижению величин токов высщих гармоник, генерируемых преобра,Q зовательным агрегатом в питающую сеть 1. Однако такой трансформаторный агрегат имеет существенный недостаток, заключающийся в относительно высоких массо габаритных показателях, относительно низком КПД и коэффициенте мощности, что
15 обусловлено тем фактом, что он состоит из щести единиц трансформаторного оборудования.
Наиболее близким к изобретению по своей технической сути и достигаемому резуль20 тату является многофазный трансформаторный агрегат с регулированием напряжения,
)j содержащий два трансформатора, каждый из которых имеет трехстержневую магнитную систему, сетевую обмотку и вентильную обмотку, расщепленную на четное число частей, половина из которых соединена в звезду, а половина - в треугольник. Каждый из указанных трансформаторов подключен к питающей сети через регулировочный автотрансформатор, обмотки которого соединены по схеме зигзаг, а система вторичных напряжений сдвинута на 7,5° по отношению к напряжениям питающей сети, при этом в одном автотрансформаторе угол сдвига составляет +7,5°, а в другом -7,5°. Такой трансформаторный агрегат более экономичен по сравнению что обусловлено сокращением в два раза единиц трансформаторного оборудования 2 Однако и в этом случае КПД коэффици- ент мощности, суммарная масса трансформаторного оборудования, занимаемая им площадь и расходы на строительную часть, не являются оптимальными. Цель изобретения - повышение экономичности трансформаторного агрегата. Поставленная цель достигается тем, что каждый из трансформаторов дополнительно содержит фазосдвигающую и регулировочную обмотку, которая включена последовательно с сетевой обмоткой, расположенной на том же стержне магнитной системы, при этом последовательно соединенные сетевая и регулировочная обмотки на трех стержнях магнитной системы соединены в треугольник и образуют общие точки, а фазосдвигающие обмотки началами подсоединены к питающей сети, а концами - к общим точкам соединения сетевых и регулировочных обмоток, расположенных на разных стержнях магнитной системы, причем в одном трансформаторе фазосдвигающая обмотка, расположенная на первом стержне, соединена с одной из обмоток, расположенных на втором стержне и с одной из обмоток,, расположенных на первом стержне, а в другом трансформаторе фазосдвигающая обмотка, расположенная на первом стержне, соединена с одной из обмоток, расположенных на третьем стержне, и с одной из обмоток, расположенных на первом стержне. На чертеже представлен трансформаторный агрегат с регулированием напряжения. Агрегат содержит два трансформатора 1 и 2, каждый из которых имеет магнитную систему соответственно 3 и 4. Магнитная система 3 трансформатора 1 содержит три стержня 5-7, а магнитная система 4 трансформатора 2 - стержни На стержнях 5-7 расположены сетевые обмотки соответственно 11 -13, а на стержнях 8-10 - сетевые обмотки соответственно 14-16. Вентильная обмотка 17 трансформатора 1 расщеплена на две части 18 и 19, причем части 18 на трех стержнях магнитной системы 3 соединены в звезду, а части 19 - в треугольник. Аналогично вентильной обмотке 17, вентильная обмотка 20 трансформатора 2 расщеплена на части 21 и 22, части 21 на трех стержнях магнитной системы 4 соединены в звезду, а части 22 - в треугольник. Трансформатор 1 имеет фазосдвигающие обмотки 23-25, расположенные на стержнях соответственно 5-7, а трансформатор 2 - фазосдвигающие обмотки 26-28, расположенные на стержнях соответственно 8-10. Регулировочные обмотки 29-31 трансформатора 1 соединены соответственно последовательно с сетевыми обмотками 11 -13, расположенными на тех же стержнях магнитной системы, а регулировочные обмотки 32-34 тр нсформатора 2 - соответственно с сетевыми обмотками 14-16. Фазосдвигающие обмотки в обоих трансформаторах своими началами подключены к питающей сети, а концами - к точкам соединения сетевых и регулировочных обмоток, расположенных на разных стержнях магнитной системы. Так, в трансформаторе 1 фазосдвигающая обмотка 23, расположенная на стержне 5, имеет общую точку с сетевой обмоткой 12, расположенной на стержне 6, и с регулировочной обмоткой 29, расположенной на стержне 5. В трансформаторе 2 фазосдвигающая обмотка 26, расположенная на стержне 8, имеет общую точку с сетевой обмоткой 16, расположенной на стержне 10 и с регулировочной обмоткой 32, расположенной на стержне 8. Число витков фазосдвигающей обмотки выбирается из условия получения при номинальном положении переключающих устройств углов сдвига фазовых напряжений в трансформаторах относительно напряжений сети на ±7,5°. Это позволяет на стороне низкого напряжения трансформатор ного агрегата получить 12-фазную систему напряжений, состоящую из четырех трехфазных, сдвинутых между собой на углы 0°, 15°, 30°, 45°, что в свою очередь позволит при работе предлагаемого трансформаторного агрегата на мостовой преобразователь, получить 24-фазную систему выпрямления. В процессе регулирования напряжения углы сдвига фазных напряжений трансформаторов изменяются, однако это изменение невелико. Например, при глубине регулирования, равной 20%, угол изменяется от 15° в номинале до 12° при введенной регулировочной обмотке. При использовании изобретения в транс форматорных агрегатах, применяемых совместно с преобразователями при электролизе цветных металлов, где регулирование после выхода на установивщийся режим требуется в пределах 10-12%, отклонение угла сдвига от 15° составляет около 1,5° и по воздействию на питающую сеть преобразователь практически обеспечивает 24импульсный режим выпрямления. Устройство позволяет создать более экономичный многофазный трансформатор
