"-DISPOSITIF DE REGLAGE SOUS CHARGE DE LA TENSIONDES TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE OU DES LIGNES"
<EMI ID=1.1> charge de la tension des transformateurs ou des lignes, des transformateurs-survolteurs identiques en nombre égal au nombre total d'échelons de tension que l'on désire.
Les enroulements survolteurs sont alors mis tous en série entre eux et avec la ligne, aucune manoeuvre ne s'effectuant sur leur circuit. Les enroulements d'excitation peuvent être chacun, à volonté, ou alimentés par la tension de ligne, sensiblement constante par hypothèse, ou fermés en court-circuit. L'entrée et la sortie
d'un enroulement survolteur dont l'enroulement d'excitation est fermé en court-circuit, sont sensiblement au même potentiel.
Le nombre d'échelons que l'on obtient de cette manière est très limité ; d'autre part, la disposition est encombrante et coûteuse.
Il est également usuel d'employer des transformateurs donnant des tensions de survoltage différentes les unes des autres ; on peut alors obtenir un plus grand nombre d'échelons de tension, un combinateur placé
du côte de 1* excitation permettant, comme dans la disposition décrite ci-dessus, la mise en court-circuit des divers enroulements d'excitation et en plus l'inversion du sens de la tension qui leur est appliquée. Cette disposition est également encombrante et coûteuse.
Il est aussi usuel d'utiliser un transformateur à ponts intermédiaires, ceux-ci permettant de courtcircuiter sans dommage une partie de l'enroulement qui alimente la ligne. Mais dans ce cas, l'appareillage de manoeuvre doit manipuler tout le courant de ligne.,
La présente invention a pour objet un nouveau dispositif de réglage sous charge de la tension des transformateurs de puissance ou des lignes permettant d'obtenir de meilleurs résultats que les dispositifs usuels, énumérés précédemment, au triple point de vue : encombrement, coût et grandeur du courant manipulé par l'appareillage de manoeuvre.
Sur les dessins ci-annexés auxquels on se réfère dans la description qui va suivre :
La fig. 1 montre un schéma de connexions utilisable pour la réalisation du dispositif objet de l'invention dans le cas de courant monophasé ;
La fige 2 représente schématiquement la partie mécanique du transformateur-survolteur unique, conforme à l'invention, dans le cas de courant monophasé ;
La fig. 3 montre un schéma de connexions utilisable pour la réalisation de l'invention dans le cas de courants triphasés ;
La fige 4 représente schématiquement la partie mécanique du transformateur-survolteur unique dans le cas
de courants triphasés ;
La fig. 5 représente schématiquement un dispositif agencé conformément à l'invention permettent de réaliser
le réglage à l'aide d'une seule commande et d'un seul appareil ;
Les fig. 6 et 7 sont des variantes du dispositif représenté fig. 5.
Sur toutes ces figures, les mêmes lettres de référence désignent les mêmes éléments, ou organes.
Les schémas des fig, 1 et 3 supposent des éléments survolteurs identiques mais, comme on le verra plus loin, cette condition n'est nullement nécessaire.
L'Invention consiste en la réalisation de l'installation de survoltage en un seul transformateur dont l'enroulement survolteur n'est soumis à aucune manoeuvre.
Ce transformateur-survolteur unique, portant plusieurs éléments, est caractérisé par le fait que deux éléments contigus comportent chacun un primaire en parallèle et un secondaire en série avec la ligne et sont séparés
par un pont intermédiaire dimensionné pour le passage du
même flux que les noyaux. Ceci a pour effet d'annuler
d'une manière pratiquement complète l'induction mutuelle de deux éléments quelconques. Il s'ensuit que l'on peut effectuer sur l'un quelconque des enroulements d'excitation, telle opération que l'on désire, par exemple, sa mise en court-circuit ou sa mise en service dans un sens déterminé, sans répercussion importante sur les autres éléments du transformateur.
La partie mécanique d'un tel transformateur est représentée schématiquement fige 2 pour le cas de courant monophasé et fig. 4 pour le cas de courant, triphasée ainsi qu'il a été dit précédemment. Ces figures se rapportent à des transformateurs à éléments identiques.
Il est naturellement loisible d'appliquer une disposition semblable au cas d'un nombre quelconque
de phases.
On conçoit qu'avec le dimensionnement indiqué ci-dessus pour les ponts intermédiaires, les sens de connexion et d'enroulement des différents éléments d'excitation devront être tels que les flux des divers noyaux en service soient de sens concordants. Les lignes moyennes de flux dans les différents cas de fonctionnement auront l'allure indiquée à la'figure 2, pour le transformateur monophasé, un pont intermédiaire n'étant parcouru dans sa longueur par le flux total des noyaux que lorsque l'excitation d'un des deux éléments adjacents est en court-circuit.
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les circuits d'excitation (fig. 1 et 3), le transformateur unique permet d'obtenir, dans le cas où tous les éléments
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gnant le nombre d'éléments.
On peut évidemment combiner entre eux, de diverses manières, des éléments donnant des tensions de survoltage différentes les unes des autres, dans le but d'augmenter la finesse du réglage sans être amené à employer trop d'éléments de survoltage. Il sera indiqué ci-après, quelques-unes des connexions les plus intéressantes réalisables à cette fin.
Si on utilise outre un certain nombre d'éléments identiques de tension E, quatre par exemple, un élément donnant une tension de survoltage moindre, la moitié par exemple de celle des éléments identiques, soit \ , on pourra
.
obtenir un plus grand nombre de tensions de la manière suivante : Si on suppose les cinq éléments en service dans le même sens, la tension de survoltage est + 4,5 E. On obtient une deuxième tension + 4 E en fermant en court-circuit l'excitation de l'élément [pound] , On peut alors fermer un des éléments E en court-circuit et remettre l'élément 1 en
2
service dans le même sens que précédemment, le transformateur donne alors la tension + 3,5 E et ainsi de suite. On obtient de cette manière, � désignant le nombre total d'éléments, (4 n - 1) tensions différentes, soit (2 n - 2) de plus que lorsqu'on emploie le même nombre d'éléments, tous identiques. La tension varie par échelons de valeur 1 ,
Dans le cas où on utilise un élément à
tension réduite conjointement à un ou plusieurs éléments identiques à tension normale et si l'on ne veut pas pouvoir inverser le sens de la tension du petit élément par rapport � celui de la tension de tous les autres, l'élément à tension réduite pourra être placé où on voudra dans le transformateur unique. Mais il faudra toujours dimensionner un pont quelconque adjacent à deux éléments contigus pour passage de celui des flux des deux éléments qui est le/plus fort. A condition d'observer ce qui vient d'être dit, on pourra constituer le transformateur-survolteur de tous les éléments désirables, semblables ou différents et disposés
à volonté.
Si on veut obtenir un nombre encore plus grand de tensions différentes, il suffira d'employer conjointement à un transformateur à ponts intermédiaires et comportant un
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que les sens des flux soient toujours les mêmes dans les divers éléments en service, un ou plusieurs transformateurs additionnels normaux donnant des tensions différentes ou égales entre elles et dont ltexcitation pourra être successivement alimentée dans un sens, mise en court-circuit, puis alimentée en sens inverse.
Soit, par exemple, le cas dtun transformateur à
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additionnel de tension
3
On voit facilement que l'on pourra obtenir par des manoeuvres adéquates sur les enroulements d'excitation, les tensions suivantes :'
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On peut ainsi obtenir, n. désignant le nombre total d'éléments, (6 n; - 3) tensions différentes, soit 4 (n. - 1) de plus qu'avec-des éléments identiques.
On peut encore, dans le but d'augmenter le nombre d'échelons de tension, coupler l'excitation de chaque élément successivement en étoile puis en triangle, ou vice-versa, 'suivant le principe connu et déjà appliqué aux moteurs, .générateurs, ou transformateurs ordinaires, et combiner cette connexion avec celles indiquées précédemment.
On peut aussi prévoir des couplages sérieparallèle pour les enroulements de survoltage, ainsi que le dédoublement en deux moitiés parallèles de chaque enroulement d'excitation, ces deux moitiés étant manoeuvrées, par exemple, par des appareils distincts. convenablement couplés, ce qui permet d'augmenter la puissance manipulée par échelon avec le même type d'appareillage de manoeuvre.
On peut encore utiliser deux transformateurs à ponts intermédiaires dont tous les enroulements survolteurs sont en série entre eux et avec la ligne, mais dont les enroulements d'excitation forment deux groupes distincts, reliés chacun à un appareillage de manoeuvre indépendant de la sorte, les tensions de survoltage des deux transformateurs peuvent être mises, à volonté, en série ou en opposition.
On peut également isoler ltenroulement survolteur de la ligne au moyen d'un transformateur auxiliaire.
Il est encore loisible de varier, d'une manière continue ou discontinue, la tension d'excitation des divers éléments de l'installation de survoltage de la façon que l'on désire..
On peut aussi, entre autres, alimenter l'excitation à l'aide d'une tension différente de celle de la .ligne, soit en transformant la tension de ligne dans un transformateur ou un auto-transformateur auxiliaire, soit en utilisant des prises ou des enroulements supplémentaires sur le transformateur principal lorsqu'il y en a un à proximité.
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mateur à ponts intermédiaires, manoeuvre uniquement par
le côté de l'excitation, n'est pas limitée au cas du réglage de la tension des transformateurs de puissance
ou des lignes de transport de force. Ce transformateur peut s'employer d'une manière générale dans toutes les circonstances où il est intéressant de pouvoir faire varier une tension sans couper la charge correspondante, ou encore lorsqu'il y a un intérêt quelconque à subdiviser la puissance transformée par noyau.
Il y a lieu de citer, comme applications possibles, à titre d'exemple, le réglage de la tension appliquée aux moteurs ou aux fours métallurgiques.
On peut réaliser les connexions des fige 1
et 3 telles quelles'ou avec adjonction, pendant la manoeuvre d'ouverture ou de fermeture, d'un appareil quelconque d'absorption, résistance, self ou capacité, intercalé en série ou en parallèle avec l'élément d'excitation sur lequel on opère ; et ce, .qu'on utilise le transformateur à ponts intermédiaires ou des transformateurs séparés.
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d'absorption, on est amené à placer des entrefers dans le transformateur de manière à limiter l'impédance présentée par l'enroulement survolteur pendant l'ouverture de l'enroulement d'excitation ; ceci a l'avantage, entre autres, de réduire la surtension créée dans l'enroulement d'excitation par l'aimantation du noyau due au courant circulant dans la ligne.
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sorption à intercaler pendant la. manoeuvre, on a, d'ordinaire, tout intérêt à réduire le nombre de mouvements indépendants et d'appareils différents à mettre en oeuvre pour effectuer une opération complète, On arrive à réaliser l'opération complète à l'aide d'une seule commande et d'un seul appareil au moyen'du dispositif indique sché-
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A cet effet, un commutateur..0 de construction quelconque réalise les desiderata suivants :
ICI. - Sauf pendant la manoeuvre, il ne peut relier le point Q qu'au plot 1 ou au plot n.
2[deg.].- Pendant la manoeuvre., il touche à
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intermédiaire.
Ce commutateur sera, suivant les cas, mono ou polyphasé. L'appareil d'absorption A (fig. 5) peut se placer à volonté en 1 (connexion en série avec l'élément soumis à la manoeuvre) ou en 2 (connexion en parallèle) ; suivant les circonstances, on sera amené à choisir l'une ou l'autre de ces connexions.
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lisation possible pour le commutateur 2. ; le contact glissant dont il est pourvu doit évidemment être juste assez large pour pouvoir couvrir simultanément, avec un léger recouvrement, deux plots voisins 1 et
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