RU2076366C1 - Силовой трансформатор - Google Patents

Силовой трансформатор Download PDF

Info

Publication number
RU2076366C1
RU2076366C1 SU5026810A RU2076366C1 RU 2076366 C1 RU2076366 C1 RU 2076366C1 SU 5026810 A SU5026810 A SU 5026810A RU 2076366 C1 RU2076366 C1 RU 2076366C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
voltage
section
winding
windings
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
В.М. Кириллов
В.Ф. Наумов
Original Assignee
Наумов Владимир Федорович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Наумов Владимир Федорович filed Critical Наумов Владимир Федорович
Priority to SU5026810/07 priority Critical patent/RU2076366C1/ru
Publication of RU5026810A publication Critical patent/RU5026810A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2076366C1 publication Critical patent/RU2076366C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)

Abstract

Использование: в электротехнике. Сущность изобретения: трансформатор содержит магнитную систему с низковольтной и высоковольтной обмотками, вспомогательную обмотку, выполненную в виде двух последовательно соединенных секций, витки первой секции охватывают стержни магнитопровода, а витки второй секции расположены либо на торцах соответствующих концентров низковольтной и высоковольтной обмоток, либо витки второй секции размещены между поверхностью стержня магнитной системы и внутренней поверхностью концентра обмотки трансформатора, либо на дополнительной магнитной системе. 4 з.п. ф-лы. 5 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, к силовым трансформаторам со вспомогательными обмотками.
Известен автотрансформатор со вспомогательной обмоткой, предназначенной для питания трансформатора собственных нужд электростанции или подстанции (авт. св. N 127560, кл. Н 01 F 31/02, 27/28, а также Электрические станции. 1989, N 6 с. 47-48).
Недостатком данного устройства является наличие трансформатора собственных нужд с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), что снижает надежность работы в целом агрегата.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является силовой трансформатор блока электростанции, содержащий вспомогательную обмотку для питания собственных нужд (Электрические станции. 1991, N 9, с. 50-54).
Недостатком является необходимость применения РПН в обмотке высшего напряжения блочного трансформатора для стабилизации напряжения вспомогательной обмотки, что увеличивает число отказов и время восстановления трансформатора.
Задача изобретения заключается в повышении надежности силового трансформатора путем обеспечения стабильности напряжения на выводах вспомогательной обмотки и ограничении токов короткого замыкания через обмотки трансформатора.
Задача стабилизации напряжения решается путем выполнения вспомогательной обмотки в виде двух последовательно соединенных секций, при этом витки первой секции охватывают стержни магнитной системы трансформатора, а витки второй секции охватывают каналы магнитного потока рассеяния низковольтной и высоковольтной обмоток данного трансформатора.
Для стабилизации напряжения используют продольный и поперечный магнитные потоки рассеяния обмоток трансформатора. Для этого витки второй секции вспомогательной обмотки располагают на одном из торцов соответствующих концентров низковольтной и высоковольтной обмоток таким образом, что они охватывают каналы продольного магнитного потока рассеяния данных обмоток. При размещении витков второй секции вспомогательной обмотки между поверхностью стержня магнитной системы и внутренней поверхностью концентра обмотки трансформатора они охватывают каналы поперечного магнитного потока рассеяния обмоток трансформатора. Для усиления поперечного магнитного потока, охватываемого витками, провода витков второй секции транспонированы на уровне середины высоты концентров низковольтной и высоковольтной обмоток трансформатора.
Стабилизация напряжения с ограничением токов короткого замыкания через обмотки трансформатора достигается тем, что в нем установлена дополнительная магнитная система, на которой расположены вторая секция вспомогательной обмотки и обмотка возбуждения, включенная между концом высоковольтной обмотки и нейтралью трансформатора. Ограничение аварийного тока при протекании его через нейтраль трансформатора происходит за счет дополнительного сопротивления, создаваемого второй секцией вспомогательной обмотки.
Стабилизация напряжения на зажимах вспомогательной обмотки трансформатора достигается следующим образом.
При увеличении тока нагрузки магнитный поток в стержнях трансформатора будет уменьшаться, соответственно будет уменьшаться и напряжение на первой секции вспомогательной обмотки. Но пропорциональный току нагрузки магнитный поток рассеяния обмоток и ток через обмотку возбуждения дополнительной магнитной системы при этом будут увеличиваться и, соответственно, будет расти напряжение на второй секции вспомогательной обмотки. А результирующее напряжение на выводах вспомогательной обмотки, равное сумме выходных напряжений обеих секций, останется практически неизменным.
На фиг. 1 представлена схема электроснабжения собственных нужд блока электростанции от вспомогательной обмотки силового блочного трансформатора; на фиг. 2 векторная диаграмма напряжений вспомогательной обмотки блочного трансформатора для режима нагрузки (а) и режима трехфазного короткого замыкания на стороне ВН трансформатора (б); на фиг. 3 5 схемы размещения одной фазы низковольтной, высоковольтной и вспомогательной обмоток блочного трансформатора.
Генератор 1 через блочный трансформатор 2 и выключатель 3 подключен к шинам высшего напряжения 4 (фиг. 1). Вспомогательная обмотка 5 трансформатора 2 соединена с шинами питания 6 собственных нужд блока (генератор 1 - трансформатор 2) электростанции.
Витки первой секции С1 вспомогательной обмотки 5 охватывают стержень 7 магнитной системы 8 трансформатора 2 (фиг. 3). Вторая секция С2 вспомогательной обмотки 5 расположена на одном из торцов концентратов низковольтной (НН) и высоковольтной (ВН) обмоток трансформатора 2 таким образом, что витки этой секции охватывают канал 9 продольного магнитного потока рассеяния Фs.пр. данных обмоток (фиг. 3, вид А).
На виде А показан один виток секции С2. При этом часть стержня и витка, находящиеся за осью симметрии 00' стержня и не показанные на фиг. 3, на виде А показаны пунктирными линиями. Основной магнитный поток Фo в стержне 7 показан на виде А крестиками, а магнитный поток рассеяния Фs.пр., охватываемый витком секции С2, показан точками. То есть расположение витков секции С2 предусматривает, например, бифилярную их намотку относительно магнитного потока Фo в стержне 7. Обмотки секций С1 и С2 соединены между собой последовательно.
При размещении витков секции С2 между поверхностью стержня 7 магнитной системы 8 и внутренней поверхностью концентра обмотки, например, НН, вдоль длины окружности, описанной вокруг стержня 7, витки этой секции охватывают канал 10 поперечного магнитного потока рассеяния Фs.пп. обмоток трансформатора (фиг. 4, вид Б). На виде А показан один виток секции С2 в развернутом виде. Поперечный магнитный поток рассеяния Фs.пп., пронизывающий виток одного направления, обозначен крестиками, а противоположного точками. Для усиления потока Фs.пп. путем суммирования его разнонаправленных частей провода витков секции С2 транспонированы на уровне середины высоты концентров обмоток НН, ВН трансформатора 2. На виде Б показано расположение витков секции С2, которое предусматривает, например, бифилярную их намотку относительно магнитного потока Фо в стержне 7. Обмотки секций С1 и С2 соединены между собой последовательно.
Для обеспечения стабилизации напряжения вспомогательной обмотки 5 с одновременным ограничением токов короткого замыкания через обмотки трансформатора 2, в последнем установлена дополнительная магнитная система 11 с обмоткой возбуждения 12, включенной между концом обмотки ВН и нейтралью данного трансформатора (фиг. 5). Секция С2 вспомогательной обмотки 5 расположена на дополнительной магнитной системе 11 и последовательно соединена с секцией С1.
Для силового трансформатора 2 с различным выполнением второй секции С2 вспомогательной обмотки 5 (фиг. 3 5) процесс стабилизации напряжения на выводах вспомогательной обмотки осуществляется идентично и следующим образом.
При увеличении тока нагрузки генератора 1 увеличивается падение напряжения в обмотках трансформатора 2, пропорционально уменьшается магнитный поток Фо в стержнях трансформатора и пропорционально увеличивается магнитный поток рассеяния Фs.пр., Фs.пп. его обмоток ВН, НН. Это значит, что с ростом тока нагрузки напряжение ИС1 на выводах секции С1 будет изменяться обратно пропорционально току, т.е. снижаться, а на выводах секции С2 напряжение ИC2 будет увеличиваться, так как оно изменяется прямо пропорционально току. Результирующее напряжение Uво на выводах вспомогательной обмотки 5 для режима нагрузки с заданным cosΦ определяется геометрической суммой напряжений обеих секций (фиг. 2, а), что и обеспечивает необходимую стабильность напряжения на ее выводах. Это позволяет в режиме загрузки исключить РПН для трансформатора 2 и повысить надежность работы последнего за счет снижения отказов и времени восстановления.
В режиме трехфазного короткого замыкания на шинах высшего напряжения 4 для генератора 1 основным сопротивлением будет индуктивное сопротивление блочного трансформатора 2. Поэтому фаза напряжения UС2 на выводах секции 2 будет опережать фазу тока на 90o, и напряжение секции С2 будет совпадать по фазе с напряжением VС1 секции С1. Тогда результирующее напряжение Uво на выводах вспомогательной обмотки определится алгебраической суммой напряжений обеих секций (фиг. 2, б). При этом значение напряжения Uво в обеих режимах остается практически неизменным. Таким образом, благодаря стабильности напряжения на вспомогательной обмотке 5 в рассмотренном режиме не происходит переключение питания собственных нужд блока на резервный трансформатор, что исключает режим самозапуска двигателей собственных нужд и дополнительно повышает надежность их схемы электроснабжения.
Выполнение секции С2 на дополнительной магнитной системе (фиг. 5) обуславливает в режиме короткого замыкания дополнительное реактивное сопротивление между концом обмотки ВН и нейтралью трансформатора 2, что позволяет уменьшить аварийный ток и тем самым повысить надежность работы электрооборудования блока (генератора 1, трансформатора 2, выключателя 3) в аварийном режиме.
Таким образом, предлагаемый силовой трансформатор со вспомогательной обмоткой позволяет по сравнению с известными устройствами обеспечить стабильность напряжения на выводах вспомогательной обмотки как в нормальном, так и в аварийном режимах, а также ограничение аварийных токов через обмотки.

Claims (5)

1. Силовой трансформатор, содержащий магнитную систему с низковольтной и высоковольтной обмотками, вспомогательную обмотку, отличающийся тем, что вспомогательная обмотка выполнена в виде двух последовательно соединенных секций, при этом витки первой секции охватывают стержни магнитной системы.
2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что витки второй секции вспомогательной обмотки расположены на одном из торцов соответствующих концентров низковольтной и высоковольтной обмоток и охватывают каналы продольного магнитного потока рассеяния данных обмоток.
3. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что витки второй секции вспомогательной обмотки размещены между поверхностью стержня магнитной системы и внутренней поверхностью концентра обмотки трансформатора, при этом провода витков секции транспонированы на уровне середины высоты концентров низковольтной и высоковольтной обмоток, витки охватывают каналы поперечного магнитного потока рассеяния указанных обмоток.
4. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что в нем установлена дополнительная магнитная система с обмоткой возбуждения, вторая секция вспомогательной обмотки расположена на дополнительной магнитной системе.
5. Трансформатор по п.4, отличающийся тем, что обмотка возбуждения включена между концом высоковольтной обмотки и нейтралью трансформатора.
SU5026810/07 1992-02-11 1992-02-11 Силовой трансформатор RU2076366C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5026810/07 RU2076366C1 (ru) 1992-02-11 1992-02-11 Силовой трансформатор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5026810/07 RU2076366C1 (ru) 1992-02-11 1992-02-11 Силовой трансформатор

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU5026810A RU5026810A (ru) 1996-06-27
RU2076366C1 true RU2076366C1 (ru) 1997-03-27

Family

ID=21596638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5026810/07 RU2076366C1 (ru) 1992-02-11 1992-02-11 Силовой трансформатор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2076366C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1275560, кл. H 01 F 31/02, 1985. Электрические станции, 1989, N 6, с.47,48. Электрические станции, 1991, N 9, с.50-54. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3454866A (en) Regulating transformer arrangement with tap changing means
RU2076366C1 (ru) Силовой трансформатор
JPH09289125A (ja) 内鉄形単巻単相変圧器
US3440516A (en) Transformer and capacitor apparatus for three-phase electrical systems
US2751551A (en) Adjustable power factor correction system
SU748528A1 (ru) Трансформатор тока нулевой последовательности
SU1099328A1 (ru) Трехфазный трансформатор
JPH0793214B2 (ja) 単相単巻変圧器
US1874508A (en) Alternating current welder
CA1120112A (en) Tap changing transformer
GB2031657A (en) Steep gradient static characteristics electrical transformer
US20230353059A1 (en) Phase shifting transformers comprising a single coil for two exciting windings for voltage regulation and for phase shift angle regulation
US1913130A (en) Electric transformer
US1677537A (en) Electric transformer
RU2122255C1 (ru) Способ преобразования однофазного напряжения в трехфазное и преобразователь для его осуществления
JPH0122972B2 (ru)
SU1358034A1 (ru) Устройство дл питани нагрузок
JPH06310350A (ja) 異容量負荷三相単相スコット結線変圧器
RU2178228C2 (ru) Система электроснабжения
SU149460A1 (ru) Устройство приема сигналов высокочастотной св зи через трехфазные сети с силовыми трансформаторами
US1204817A (en) Polyphase reactance-coil.
SU1583313A1 (ru) Устройство дл электроснабжени
JPH0212007B2 (ru)
SU367470A1 (ru) Автотрансформатор
US1251738A (en) Protective system for transformers.

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20080527

REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: MM4A

Effective date: 20100212