Устройство регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой

Устройство регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 506834

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.02.73 (21) 1880980/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.76 Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 04.06.76 (51) 1. K., G 05F 1/14

Гос/дарствеииый комитет

Совета Министров СССР (5ч 1 ДК 621 316 722 (088.8) по делам изобретеиий и открытий, (72) Авторы изобретения

В. A. Сучков и И. М. Туманов

Горьковский политехнический институт им. А. А, Жданова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ТРАНСФОРМАТОРА ПОД НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения под нагрузкой.

Известны устройства для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, содержащие силовой трансформатор с секционированной вторичной обмоткой, переключатель секций и вольтодобавочный трансформатор, первичная обмотка которого подключена через две группы встречно-параллельно включенных тиристоров к дополнительной обмотке силового трансформатора, а вторичная — к контактам переключателя секций. При этом включение и отключение переключателей соседних отводов секционированной обмотки силового трансформатора происходит без разрыва тока нагрузки.

Две группы встречно-параллельно включенных тиристоров позволяют подключать первичную обмотку вспомогательного трансформатора к источнику или закорачивать ее, используя блоки управления тиристорами.

Недостатком такой схемы является то, что она не позволяет использовать вспомогательный трансформатор для плавного регулирования напряжения в пределах каждой ступени силового трансформатора. Кроме того, в данной схеме вспомогательный трансформатор не используется в режиме максимального выходного напряжения. Это приводит к увеличению установленной мощности силового трансформатора.

Цель изобретения — получение возможности плавного изменения напряжения в пределах каждой ступени силового трансформатораа.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено вторым вспомогательным трансформатором, первичная обмотка которого подключена аналогично первичной обмотке имеюгцегося вспомогательного трансформатора, а вторичная обмотка соединена со вторичной обмоткой того же трансформатора, при этом свободные концы вторичных обмо15 ток подсоединены к контактам переключателя, а общая точ ка их — к одному из зажимов пепи нагрузки.

Кроме того, для более полного использования секционированной обмотки силового

20 трансформатора последняя выполнена разделенной па две равные части и при регулировании напряжения в сторону уменьшения его части секции обеих .половин обмотки подключаются между собой параллельно.

25 На фнг. 1 и 2 показаны два варианта выполнения предлагаемого устройства, где: 1— силовой трансформатор; 2-первичная, и 3вторичная обмотки силового трансформатора

1; 4 — 9 — отводы вторичной обмотки 3; 10ЗО дополнительная обмотка силового трансфор506834

3 матора 1; 11,12-переключатели отводов вторичной обмотки 3; 13-вспомогательный вольтодобавочный трансформатор; 14-дополнительный вольтодобавочный вспомогательный трансформатор; 15-вторичная, 16-первичная обмотки вспомогательного трансформатора

13; 17-вторичная, 18-первичная обмотки вспомогательного трансформатора 14; 19 — 22-тиристоры вспомогательного трансформатора

13; 23-26-тиристоры вспомогательного трансф ор м а тор а 14.

Первичные обмотки 16 и 18 вспомогательных трансформаторов подключены к дополнительной обмотке 10 с напряжением, синфазным напряжению обмотки 3 силового трансформатора, каждая через две группы встречно-параллельно включенных тиристоров 19—

20, 21 — 22 и 23 — 24, 25 — 26, Вторичные обмотки 15 и 17 вспомогательных трансформаторов

13 и 14 включены между собою последовательно и встречно. Свободные концы обмоток

15 и 17 через переключатели 11 и 12 могут быть одновременно подключены к любому из отводов 4 — 9 силового трансформатора. Средняя точка вторичных обмоток 15 и 17 соединяется с нагрузкой. B рабочем режиме вторичные обмотки вспомогательных трансформаторов оказываются подключенными между собой параллельно. Поэтому ток, протекающий по этим обмоткам, в установившемся режиме равен половине нагрузочного тока, а мощность каждого вспомогательного трансформатора равна половине мощности одной ступени.

Рассмотрим процесс регулирования напряжения на примере его уменьшения. Максимальное напряжение на нагрузке получается при замкнутых контактах переключателей на отводе 4. Оно равно сумме максимального напряжения вторичной обмотки силового трансформатора и полного напряжения вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, соответствующего напряжению одной секции силового трансформатора. Изменяя продолжительность открытого состояния тиристоров 21 — 22; 23 — 24 от Ut=0 до И=а путем отпирания тиристоров 19 — 20; 25 — 26 в момент времени, соответствующий И=а, можно плавно уменьшать на пряжвние на нагрузке. При Ut= 180 на пряжение на,натруз ке будет определяться уровнем напряжения отвода 4. Далее необходимо осуществить коммутацию тока нагрузки с отвода 4 на отвод 5.

Трансформатор 13 переводится в режвм короткого замыкания, а трансформатор 14 iB режим холостого хода с питанием со вторичной стороны. Это осуществляется полным запиранием тиристоров 23 — 24 и полным отпиранием тиристоров 21 — 22. Сопротивление вспомогательных трансформаторов в режиме короткого замыкания Jl в режиме холостого хода резко отличаются. Поэтому практически весь ток нагрузки будет протекать через вторичную обмотку 15. Следующий этап, это разрыв переключателем 11 обесточенной цепи отво5

4 да 4. Затем подаются отпирающие импульсы на тиристоры 25 — 26 и переключателем 11 замьгкается цепь отвода 5. В результате этого ток нагрузки разделяется на две параллельные ветви, образованные вторичной обмоткой 17 и обмоткой секции силового трансформатора между отводами 4, 5 с последовательно включенной с ней обмоткой 15 закороченного вспомогательного трансформатора 13. Так как напряжение обмотки 17 равно напряжению секции между отводами 4, 5 и уравновешивает его по контуру, то уравнительный ток в контуре, образованном параллельными ветвями, отсутствует. Далее запираются тиристоры

21 — 22 и трансформатор 13 переходит в режим холостого хода. Сопротивление параллельной ветви, содержащей обмотку 15, возрастает, поэтому практически весь ток нагрузки будет проходить через вторичную обмотку 17 трансформатора 14, Переключателем 12 разрывают обесточенную цепь отвода

4. Вслед за этим отпирают тиристоры 19 — 20 и замыкают цепь отвода 5 переключателем

12. Нагрузочный ток перераспределяется поровну по обеим вторичным обмоткам вспомогательных трансформаторов, Вспомогательные трансформаторы подготовлены к дальнейшему процессу плавного уменьшения напряжения, который осуществляется аналогично уже рассмотренному выше. Работа схемы при повышении напряжения происходит в обр атном порядке.

Схема, вариант выполнения которой показан на фиг. 2, работает аналогично предыдущей, Разница заключается лишь в выполнении секционированной обмотки 3 силового трансформатора 1 и в схеме ее включения.

Секционированпая обмотка разделяется на две одинаковые части с равным числом отводов 4, 6, 8 одной части и 5, 7, 9 другой. IIepвичная обмотка 2 силового трансформатора подключена к сети. Нагрузка подключена к отводам 8, 9. Каждая часть секционированной обмотки соединена последовательно и согласно со вторичной обмоткой одного из вспомогательных трансформаторов 13, 14. Свободные зажимы вторичных обмоток 15, 17 подключены переключателями 11, 12 к отпайкам другой части секционированной обмотки.

Первичные обмотки 16, 18 вспомогательных трансформаторов подсоединены на дополнительную обмотку 10 силового трансформатора так же, как и в схеме, показанной на фиг.

1. Для получения максимального напряжения на выходе обе части секционированной обмотки соединены последовательно и согласно через параллельно включенные между собой вторичные обмотки вспомогательных трансформаторов. При этом напряжение на нагрузке определяется суммой напряжений всех секций вторичной обмотки силового трансформатора и напряжения вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, равного напряжению одной секции. При регулировании напряжения вниз часть секций силовой

506834 обмотки подключается параллельно, обеспечивая этим регулирование напряжения па нанагрузке при практически постоянной мощности.

Процесс плавного регулирования напряжения и процесс коммутации тока нагрузки с одного отвода на другой аналогичны выше описанному.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, содержащее вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения, синфазного с напряжением секционированной обмотки силового трансформатора, а вторичная — к контактам переключателя, отлич а ющее ся тем, что, с целью получения возможности плавного изменения напряжения в пределах каждой ступени силового трансформатора, оно снабжено вторым вспомогательным трансформатором, первичная обмотка которого подключена аналогично первичной обмотке имеющегося вспомогательного трансформатора, а вторичная обмотка соединена со вторичной обмоткой того же трансформатора, при этом свободные концы вторичных обмоток подсоединены к контактам переключателя, а общая точка их — к одному из зажимов цепи нагрузки.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ющеес я тем, что, с целью более полного использования секционированной обмотки силового трансформатора, последняя выполнена разделенной на две равные части и при регулировании напряжения в сторону уменьшения его части секций обеих половин обмотки подключаются между собой параллельно.

506834

Фиг 2

Составитель Д. Фуфлыгин

Редактор И. Шубина Техред Н. Локтионова Корректор И. Позняковская

Заказ !524/2 Изд. _#_0 1176 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2