RU2093943C1 - Method for reducing making current during repeated on/off switching of transformer - Google Patents

Method for reducing making current during repeated on/off switching of transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2093943C1
RU2093943C1 RU94014785A RU94014785A RU2093943C1 RU 2093943 C1 RU2093943 C1 RU 2093943C1 RU 94014785 A RU94014785 A RU 94014785A RU 94014785 A RU94014785 A RU 94014785A RU 2093943 C1 RU2093943 C1 RU 2093943C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
network
switching
time
circuit breaker
Prior art date
Application number
RU94014785A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94014785A (en
Inventor
В.А. Кузьменко
Л.В. Лейтес
Н.А. Лозовский
А.И. Лурье
А.Н. Панибратец
И.А. Пиндак
В.Л. Рабинович
В.С. Чуприков
Original Assignee
Кузьменко Виктор Агавиевич
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 Кузьменко Виктор Агавиевич filed Critical Кузьменко Виктор Агавиевич
Priority to RU94014785A priority Critical patent/RU2093943C1/en
Publication of RU94014785A publication Critical patent/RU94014785A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2093943C1 publication Critical patent/RU2093943C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; power transformers. SUBSTANCE: during transformer disconnection from supply mains, prior to its next turning-on, switch contacts are opened at definite moment from beginning of supply voltage rise across one of phases and closed during next connection of transformer at moment counted from same initial period of voltage rise, as during preceding disconnection, across same phase of supply mains. EFFECT: improved operating reliability of transformer, switching and protective equipment due to reducing electrodynamic forces and switching surges. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к трансформаторам, преимущественно силовым, и может быть использовано при частом их включении и выключении. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to transformers, mainly power, and can be used with their frequent switching on and off.

Возникающие при включениях броски намагничивающего тока трансформаторов (например, электропечных, т. е. питающих дуговые сталеплавильные печи ДСП) приводят к опасным электродинамическим силам в обмотках и токоведущих элементах; к перенапряжениям, особенно при коммутациях во время незатухающего процесса включения; ухудшают работу электрических фильтров, затрудняют настройку и работу релейной защиты. Surge arising during switching-on of the magnetizing current of transformers (for example, electric furnaces, i.e., supplying chipboard steel-arc furnaces) leads to dangerous electrodynamic forces in the windings and current-carrying elements; to overvoltages, especially during switching during the continuous switching process; degrade the operation of electric filters, make it difficult to configure and operate relay protection.

Разработка специальных трансформаторов с малыми бросками тока включения (ТВ) бесперспективна по технико-экономическим соображениям, поэтому необходимы способы снижения бросков токов включения при помощи "внешних" устройств. The development of special transformers with small inrush currents (TV) is unpromising for technical and economic reasons, therefore, ways are needed to reduce the inrush currents using "external" devices.

Известен способ снижения бросков ТВ путем включения последовательно с трансформатором пускового резистора или реактора [1]
Способ имеет ряд недостатков: требуются специальные резисторы или реакторы, второй комплект выключателей, закорачивающий резисторы после окончания переходного режима, то есть для осуществления способа требуются большие дополнительные затраты. Поэтому он применяется редко, особенно сложно его применение на действующих подстанциях металлургических комбинатов.
There is a method of reducing TV surges by switching in series with a transformer a starting resistor or reactor [1]
The method has several disadvantages: special resistors or reactors are required, a second set of switches shorting the resistors after the end of the transition mode, that is, for the implementation of the method requires large additional costs. Therefore, it is rarely used, it is especially difficult to use it at the existing substations of metallurgical plants.

Известен также способ снижения токов включения при многократных коммутациях трансформатора в трехфазной сети переменного тока, при котором замыкание контактов выключателя при подключении к сети осуществляют в заданный момент времени, который определяют величиной и полярностью остаточной индукции в стержнях трансформатора. Необходимая остаточная индукция достигается путем предварительного пропускания по обмоткам трансформатора постоянного намагничивающего тока [2] Этот способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту. Недостатком такого способа (прототипа) является необходимость дополнительного источника постоянного тока, специальной коммутационной аппаратуры, токоограничивающего реактора в цепи намагничивания, выполнения нескольких дополнительных коммутаций перед каждым включением трансформатора, что сложно осуществить, особенно в условиях действующих подстанций металлургических комбинатов. There is also a method of reducing the turn-on currents during repeated switching of a transformer in a three-phase AC network, in which the circuit breaker contacts when connected to the network at a given time, which is determined by the magnitude and polarity of the residual induction in the transformer rods. The necessary residual induction is achieved by preliminarily passing a constant magnetizing current through the transformer windings [2]. This method is the closest to the invention in terms of technical nature and the achieved effect. The disadvantage of this method (prototype) is the need for an additional DC source, special switching equipment, a current-limiting reactor in the magnetization circuit, performing several additional switching operations before each transformer is turned on, which is difficult to implement, especially in the conditions of existing substations of metallurgical plants.

Цель изобретения снижение бросков тока включения трансформаторов, увеличение надежности работы электротехнического оборудования (трансформаторы, коммутационная и защитная аппаратура) за счет снижения электродинамических сил и коммутационных перенапряжений. The purpose of the invention is to reduce inrush currents of transformers, to increase the reliability of electrical equipment (transformers, switching and protective equipment) by reducing electrodynamic forces and switching overvoltages.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, согласно которому замыкание контактов выключателя при подключении к сети осуществляют в заданный момент времени, определяемый величиной и полярностью остаточной индукции в стержнях трансформатора, размыкание контактов выключателя при отключении трансформатора от сети, предшествующем его очередному включению, осуществляют в момент времени, который отсчитывают от начала периода изменения напряжения сети в одной из ее фаз и определяют по формуле

Figure 00000002
,
где f частота сети,
cosΦмин и cosΦмакс- минимальный и максимальный возможные коэффициенты мощности нагрузки и трансформатора относительно его сетевых вводов,
а замыкание контактов выключателя при очередном подключении трансформатора к сети осуществляют в момент времени, который также отсчитывают от такого же, как в предшествующем выключении, начала периода изменения напряжения в той же самой фазе сети и определяют по формуле
Figure 00000003

Способ поясняется чертежами, где изображено: на фиг.1 принципиальная схема осуществления способа снижения токов включения трансформаторов, на фиг. 2 структурная схема устройства синхронизации выключателя, обеспечивающего настройку постоянных моментов времени его отключения и включения, на фиг. 3 обмотки трехфазного трансформатора, на фиг. 4 зависимость от времени линейных токов включения, на фиг. 5 зависимость максимальных линейных токов включения трансформатора от момента времени включения трансформатора (Твкл) при неизменном значении момента отключения (Тоткл).This goal is achieved by the fact that in the known method, according to which the circuit breaker contacts are closed when connected to the network at a given time, determined by the magnitude and polarity of the residual induction in the transformer rods, the circuit breaker contacts are opened when the transformer is disconnected from the network, prior to its next turn on, at a point in time, which is measured from the beginning of the period of change in the voltage of the network in one of its phases and is determined by the formula
Figure 00000002
,
where f is the frequency of the network,
cosΦ min and cosΦ max are the minimum and maximum possible power factors of the load and the transformer relative to its network inputs,
and the closure of the contacts of the switch at the next connection of the transformer to the network is carried out at the time, which is also counted from the same as in the previous shutdown, the beginning of the period of voltage changes in the same phase of the network and is determined by the formula
Figure 00000003

The method is illustrated by drawings, where: FIG. 1 is a schematic diagram of an implementation of a method for reducing transformer turn-on currents; FIG. 2 is a structural diagram of a circuit-breaker synchronization device for setting constant time instants of its opening and closing, in FIG. 3 windings of a three-phase transformer, in FIG. 4 the time dependence of linear switching currents, in FIG. 5 the dependence of the maximum linear transformer energizing currents from power-on time of the transformer (T on) at a constant value the time off (T off).

На чертежах обозначено: 1 питающая сеть, 2 сетевой выключатель, 3 - шины выключателя (3 фазы), 4 выключатель оперативный, которым по команде оператора с пульта управления осуществляют многократное включение и отключение трансформатора 5, 6 нагрузка трансформатора, например, дуговая сталеплавильная печь ДСП, 7 и 8 -трансформаторы напряжения, 9 трансформаторы тока, 10 и 11 катушки привода отключения и включения выключателя 4, 12 и 13 нормально закрытый (н. з. ) и нормально открытый (н.о.) блок-контакты выключателя 4, 14 устройство синхронизации выключателя, 16 регулятор установки момента включения трансформатора, 17 клеммы для сигнала на отключение от пульта управления выключателем 4, 18 клеммы для сигнала на включение, 19 выводы на осциллограф, 20 блок синхронизации с напряжением сети, 21 блок настройки момента отключения выключателя, 22 блок настройки момента включения выключателя, 23 и 24 формирователи сигналов управления, 25 и 26 логические элементы И, 27 и 28 преобразователи контактных сигналов в логические, 29 и 30 короткозамыкатели катушки отключения и катушки включения выключателя, 31, 32 и 33 сетевые обмотки (обмотки ВН) трансформатора, 34, 35 и 36 вторичные обмотки (НН), питающие нагрузку. The drawings indicate: 1 mains supply, 2 mains switch, 3 - circuit breaker busbars (3 phases), 4 operational breakers, which, upon the command of the operator from the control panel, repeatedly turn on and off the transformer 5, 6 load of the transformer, for example, an electric arc furnace , 7 and 8 are voltage transformers, 9 current transformers, 10 and 11 are the drive coils for opening and closing the circuit breaker 4, 12 and 13 normally closed (n.o.) and normally open (n.o.) block contacts of the circuit breaker 4, 14 circuit breaker timing device 16 regulator for setting the moment the transformer is turned on, 17 terminals for the signal for disconnecting from the control panel of the circuit breaker 4, 18 terminals for the signal for turning on, 19 conclusions to the oscilloscope, 20 synchronization unit with mains voltage, 21 block for setting the moment for turning off the switch, 22 block for setting the moment for turning on , 23 and 24 control signal conditioners, 25 and 26 logic elements I, 27 and 28 contact signal to logic converters, 29 and 30 short-circuit breaker coils and switch-on coils, 31, 32 and 33 network circuits quipment (HV winding) of the transformer, 34, 35 and 36 of the secondary winding (LV) feeding the load.

Реализация способа поясняется на примере схемы питания от сети 1 дуговой сталеплавильной печи 6 через электропечной трансформатор 5. The implementation of the method is illustrated by the example of the power supply circuit from the network 1 of the arc steel furnace 6 through an electric furnace transformer 5.

При каждом очередном отключении трансформатора 5 выключателем 4 подают сигнал на срабатывание привода 10 выключателя (на короткозамыкатель 29), но не непосредственно, а через устройство синхронизации выключателя 14. Это устройство задерживает сигнал на отключение таким образом, чтобы с учетом собственного времени срабатывания привода срабатывание выключателя 4 началось через время

Figure 00000004

после перехода через нуль напряжения одной из фаз трансформатора (например, фазы А, т.е. напряжения Uab, см. фиг. 3). Для такой синхронизации работы выключателя в устройство 14 вводят опорное напряжение сети Uab от трансформатора напряжения Т, которое подают на блок синхронизации 20, который формирует короткий импульс в момент перехода Uab через ноль с возрастанием напряжения, т.е. с положительной производной. Этот импульс поступает в блок настройки 21, формирующий необходимое время задержки. Блок настройки 21 содержит регулятор (например, многопозиционный переключатель) 15, позволяющий с малым шагом (порядка 1 2 мс для частоты f=50 Гц) изменять момент формирования сигнала управления выключателем относительно переходов через нуль входного напряжения в диапазоне 20 мс (360 градусов). Блок 23 формирует импульс заданной длительности и мощности для управления короткозамыкателем 28. Логический элемента И 25 разрешает прохождение этого импульса управления на короткозамыкатель 29 при готовности выключателя 4 (контролируется по его блок-контакту 12) и наличии команды на его отключение на клеммах 17. Короткозамыкатель 29 подключает постоянное напряжение 220 В к катушке отключения выключателя.Each time the transformer 5 is turned off again, the switch 4 gives a signal to actuate the switch actuator 10 (to short circuit 29), but not directly, but through the synchronization device of the switch 14. This device delays the trip signal so that, taking into account the drive’s own time, the circuit breaker 4 started over time
Figure 00000004

after zero crossing the voltage of one of the phases of the transformer (for example, phase A, i.e. voltage U ab , see Fig. 3). For such synchronization of the circuit breaker operation, the mains voltage U ab from the voltage transformer T is introduced into the device 14, which is supplied to the synchronization unit 20, which generates a short pulse at the moment U ab passes through zero with increasing voltage, i.e. with a positive derivative. This pulse enters the tuner 21, forming the necessary delay time. The tuner 21 contains a controller (for example, a multi-position switch) 15, which allows you to change the moment of formation of the control signal of the switch relative to the zero transitions of the input voltage in the range of 20 ms (360 degrees) with a small step (of the order of 1 2 ms for the frequency f = 50 Hz). Block 23 generates a pulse of a given duration and power for controlling short-circuit 28. Logic element I 25 allows the passage of this control pulse to short-circuit 29 when switch 4 is ready (controlled by its block contact 12) and there is a command to turn it off at terminals 17. Short-circuit switch 29 connects a constant voltage of 220 V to the circuit breaker coil.

Так как отключение трансформатора происходит каждый раз при одной и той же фазе напряжения, то в трех стержнях сердечника трехфазного трансформатора оказывается одно и то же распределение остаточных индукций Bra, Brb и Brc. В связи с тем, что при отключении выключателем переменного тока отсоединение трансформатора от сети происходит не в момент расхождения контактов, а в момент перехода тока через нуль (между контактами выключателя горит дуга, по которой проходит ток, обрываясь при переходе этого переменного тока через нуль), при нагрузке различного характера получается несколько различное распределение остаточных индукций по стержням. Так, при чисто активной нагрузке (cosΦ 1,0) разрыв активного тока при переходе через нуль соответствует моменту максимума индукции в стержне, при этом получаются максимальные остаточные индукции в стержне. При чисто индуктивной нагрузке (cosΦ0) разрыв цепи реактивного тока соответствует минимальным остаточным индукциям в стержнях. Поэтому момент времени расхождения контактов (Тоткл) устанавливается в соответствии с характером нагрузки (v arctg r/x), где x и r индуктивное и активное сопротивления цепи нагрузки и трансформатора. В формуле Тоткл, в частности, учтено, что, если характер нагрузки неизменен (например, cosΦ 0,71 const), то неизменно и время Тоткл=2,5 мс (arccosΦmax= arccosΦmin = arccos0,71=π/4, 2arccos 0,71/6,28/50 0,025 c 2,5 mc или 45 градусов). Если характер нагрузки изменяется в каких-то пределах (от Φмин до Φмакс), то формула определяет усредненное время задержки. В итоге при данном способе отключение трансформатора позволяет получить каждый раз одно и то же соотношение остаточных индукций в стержнях трансформатора, подготавливая его последующее очередное включение в одном и том же начальном состоянии намагниченности стержней (это получено расчетными исследованиями и подтверждено экспериментально).Since the transformer is switched off each time with the same voltage phase, the same residual induction distribution Bra, Brb and Brc appears in the three rods of the core of the three-phase transformer. Due to the fact that when the AC switch is turned off, the transformer is disconnected from the network not at the moment the contacts diverge, but at the moment the current passes through zero (an arc passes between the contacts of the switch along which current flows, breaking off when this alternating current passes through zero) , with a load of a different nature, a slightly different distribution of the residual inductions over the rods is obtained. So, with a purely active load (cosΦ 1.0), a break in the active current when crossing zero corresponds to the instant of induction maximum in the rod, and the maximum residual induction in the rod is obtained. With a purely inductive load (cosΦ0), the breaking of the reactive current circuit corresponds to the minimum residual induction in the rods. Therefore, contact time differences (T off) is set in accordance with the nature of the load (v arctg r / x), where x and r the inductive resistance and the active load circuit and the transformer. In the formula, T off, in particular, it is considered that, if the nature of the load is unchanged (e.g., cosΦ 0,71 const), and then consistently off time T = 2.5 ms (arccosΦ max = arccosΦ min = arccos0,71 = π / 4, 2arccos 0.71 / 6.28 / 50 0.025 c 2.5 mc or 45 degrees). If the nature of the load varies within certain limits (from Φ min to Φ max ), then the formula determines the average delay time. As a result, with this method, turning off the transformer allows each time to obtain the same ratio of residual induction in the transformer rods, preparing its subsequent subsequent switching on in the same initial state of the magnetization of the rods (this was obtained by calculation studies and experimentally confirmed).

Разброс момента времени отключения

Figure 00000005
с (±30 градусов) допустим из-за того, что при различных в пределах этого разброса моментах времени начала срабатывания выключателя (начала расхождения его контактов) отсоединение трансформатора от сети (обрыв дуги переменного тока) происходит в один и тот же момент прохождения тока через нуль. Дополнительные расчетные исследования показали, что и при увеличенном разбросе
Figure 00000006
(±60 градусов) способ по изобретению работает, но с меньшим эффектом.Dispersion of the moment of shutdown
Figure 00000005
s (± 30 degrees) is permissible due to the fact that at different times within this scatter of the circuit breaker start time (beginning of the divergence of its contacts), the transformer is disconnected from the network (AC arc break) at the same instant of current passage through zero. Additional computational studies showed that with an increased spread
Figure 00000006
(± 60 degrees) the method according to the invention works, but with less effect.

При каждом очередном включении трансформатора оперативным выключателем 4 сигнал подают на срабатывание привода выключателя (на короткозамыкатель 30 катушки привода 11) через устройство синхронизации выключателя 14 так же, как и при отключении. Сигнал на включение при этом задерживают таким образом, чтобы с учетом собственного времени срабатывания выключателя 4 замыкание контактов происходило через определенное время

Figure 00000007

которое отсчитывают от такого же, как в предшествующем включении, начала периода изменения напряжения в той же самой фазе сети. Любой из двух в течение одного периода переходов переменного напряжения сети через нуль можно рассматривать как начало изменения напряжения, поэтому под "таким же началом изменения напряжения" следует понимать одинаковый переход через нуль с возрастанием напряжения как при отключении, так и при включении. Работа блоков 20, 22, 24, 26, 28 и 30 в устройстве синхронизации на фиг. 2 аналогична ранее описанной работе при отключении трансформатора.At each next turn-on of the transformer by the operational switch 4, the signal is applied to the actuation of the drive of the switch (to the short circuit 30 of the drive coil 11) through the synchronization device of the switch 14 in the same way as when disconnected. The turn-on signal is then delayed so that, taking into account the intrinsic response time of switch 4, the contact closure occurs after a certain time
Figure 00000007

which is counted from the same as in the previous inclusion, the beginning of the period of voltage change in the same phase of the network. Any of the two during one period of transitions of the AC voltage of the network through zero can be considered as the beginning of a change in voltage, therefore, by "the same beginning of a change in voltage" should be understood the same transition through zero with an increase in voltage both when disconnecting and when turning on. The operation of blocks 20, 22, 24, 26, 28 and 30 in the synchronization device in FIG. 2 is similar to the previously described operation when turning off the transformer.

Поясним смысл формулы для Твкл. При произвольном включении трансформатора в трехфазную сеть возникают броски тока включения, которые при неблагоприятном сочетании остаточных индукций в стержнях и фазы включения могут достигать больших значений. На фиг. 4 приведен вид линейных токов фаз A, B и C, каждый из которых имеет максимальное значение Iа, Ib и Ic в первом периоде.Let us explain the meaning of the formula for T incl . When the transformer is arbitrarily connected to a three-phase network, inrush current surges occur, which with an unfavorable combination of residual induction in the rods and the turn-on phase can reach large values. In FIG. 4 shows the type of linear currents of phases A, B and C, each of which has a maximum value of Ia, Ib and Ic in the first period.

На фиг. 5 приведены зависимости этих максимальных линейных токов от фазы включения при определенном сочетании остаточных индукций в стержнях, обеспеченном синхронным отключением, описанным выше (кривые получены расчетом по программе на ЭВМ и подтверждены экспериментально). Из фиг. 5 видно, что момент времени включения

Figure 00000008
соответствует максимальным значениям токов, показанных на фиг. 4. При моменте времени включения
Figure 00000009
бросков тока включения вообще нет (все три тока нулевые линии), нет их и в "мервой зоне"
Figure 00000010
что объясняет предлагаемый метод и формулу для Твкл этого метода. Важно подчеркнуть, что, судя по результатам расчета, приведенным на фиг. 5, способ действует с меньшим эффектом в расширенной зоне
Figure 00000011
однако при этом возникают токи включения, но относительно небольшие, вполне приемлемые в эксплуатации (до 10 20% от максимального значения). На фиг. 5 максимальный ток Iа составляет примерно 5 номинальных токов.In FIG. Figure 5 shows the dependences of these maximum linear currents on the turn-on phase for a certain combination of residual inductions in the rods provided by the synchronous shutdown described above (the curves were obtained by computer calculation and confirmed experimentally). From FIG. Figure 5 shows that the instant of switching on
Figure 00000008
corresponds to the maximum currents shown in FIG. 4. At the time of inclusion
Figure 00000009
there are no inrush current surges (all three currents are zero lines), they are not in the “first zone” either
Figure 00000010
which explains the proposed method and the formula for T on this method. It is important to emphasize that, judging by the calculation results shown in FIG. 5, the method operates with less effect in the extended area
Figure 00000011
however, this leads to switching currents, but relatively small, quite acceptable in operation (up to 10 20% of the maximum value). In FIG. 5, the maximum current Ia is approximately 5 rated currents.

Для осуществления способа по изобретению требуется индивидуальная настройка Твкл и Тоткл для каждого экземпляра выключателя, т.к. каждый выключатель имеет индивидуальное собственное время включения и отключения. Настройку производят при помощи регуляторов 15 и 16 в блоках 21 и 22 при пробных включениях и отключениях выключателя с контролем напряжений и токов по осциллограммам. Возможен и другой способ настройки, когда проводят серии пробных циклов включения-отключения трансформатора с осциллографированием токов включения. Каждый цикл проводят при фиксированном значении Тоткл и изменяемых значениях Твкл в диапазоне периода частоты сети. Число циклов по Тоткл из-за периодичности 3-фазной сети можно варьировать только в пределах

Figure 00000012
периода.For carrying out the method of the invention requires customization T on and T off for each instance of the circuit breaker, since Each switch has its own individual on and off times. The adjustment is made using the regulators 15 and 16 in blocks 21 and 22 during trial switching on and off of the circuit breaker with voltage and current monitoring by waveforms. Another setting method is also possible when a series of trial cycles of turning on / off a transformer with oscillography of switching currents is carried out. Each cycle is performed at a fixed value T, and none of changeable values of T ON period in the range network frequency. The number of cycles T off due to frequency 3-phase network can be varied only within
Figure 00000012
period.

Следует указать, что формула Тоткл дана для варианта включения обмоток трансформатора в треугольник. Если обмотки включены по другой схеме (звезда, зигзаг, треугольник с продолженными сторонами и др.), то в формулу для Тоткл должно быть введено корректирующее слагаемое вида

Figure 00000013
где k= (-1) (+1) в зависимости от вида схемы включения сетевых обмоток трансформатора.It is pointed out that the formula given for T none embodiment incorporating the transformer windings in a triangle. If included in another winding pattern (star zigzag triangle with sides are extended et al.), The formula for T off must be entered corrective term of the form
Figure 00000013
where k = (-1) (+1) depending on the type of switching circuit of the transformer network windings.

Способ по изобретению может применяться для снижения бросков тока не только в трехфазных, но и в однофазных и любых многофазных сетях. The method according to the invention can be used to reduce inrush currents not only in three-phase, but also in single-phase and any multiphase networks.

Способ подтвержден теоретическими расчетами по специально разработанным программам на ЭВМ, а также экспериментами на трансформаторах типа ЭТИНД-160000/35, установленных в цепях питания печей типа ДСП-10046 Молдавского металлургического завода. При этом были использованы макеты устройства синхронизации выключателей типа УСВ-35/1, реализующие способ по настоящему изобретению. Эксперименты показали, что без применения способа по изобретению максимальные значения бросков тока включения составляли 7,5 8 кА, что соответствует пятикратному значению номинального тока. При применении способа максимальные броски тока снижены до 1,3 кА, а в 90% случаев они вообще отсутствуют (возникновение малых бросков тока включения вместо нулевых значений объясняется, вероятно, разбросом времени срабатывания выключателя и другими второстепенными причинами). The method is confirmed by theoretical calculations for specially developed computer programs, as well as experiments on transformers of the ETIND-160000/35 type installed in the power circuits of furnaces of the type DSP-10046 of the Moldavian Metallurgical Plant. At the same time, mock-ups of a switch synchronization device of the USV-35/1 type were used that implement the method of the present invention. The experiments showed that without the application of the method according to the invention, the maximum value of the inrush current was 7.5 8 kA, which corresponds to five times the rated current. When applying the method, the maximum inrush currents are reduced to 1.3 kA, and in 90% of cases they are completely absent (the occurrence of small inrush currents of the switching current instead of zero values is probably due to the spread of the circuit breaker operating time and other secondary reasons).

Claims (1)

Способ снижения токов включения при многократных коммутациях трансформатора в трехфазную сеть переменного тока, при котором замыкание контактов выключателя при подключении к сети осуществляют в заданный момент времени, который определяют величиной и полярностью остаточной индукции в стержнях трансформатора, отличающийся тем, что размыкание контактов выключателя при отключении трансформатора от сети, предшествующем его очередному включению, осуществляют также в определенный момент времени, который отсчитывают от начала периода возрастания напряжения сети в одной из ее фаз и определяют по формуле
Figure 00000014

где f частота сети;
cosΦмин и cosΦмакс- минимальный и максимальный возможный коэффициент мощности нагрузки и трансформатора относительно его сетевых вводов,
а замыкание контактов выключателя при очередном подключении трансформатора к сети осуществляют в момент времени, который также отсчитывают от такого же, как в предшествующем выключении, начала периода возрастания напряжения в той же самой фазе сети, и определяют по формуле
Figure 00000015
о
The method of reducing the turn-on currents during multiple switching of the transformer into a three-phase AC network, in which the circuit breaker contacts when connected to the network at a predetermined point in time, which is determined by the magnitude and polarity of the residual induction in the transformer rods, characterized in that the circuit breaker opens when the transformer is turned off from the network, preceding its next inclusion, is also carried out at a certain point in time, which is counted from the beginning of the period voltage rise in one of its phases and is determined by the formula
Figure 00000014

where f is the network frequency;
cosΦ min and cosΦ max - the minimum and maximum possible power factor of the load and the transformer relative to its network inputs,
and the closure of the contacts of the switch at the next connection of the transformer to the network is carried out at the time, which is also counted from the same as in the previous shutdown, the beginning of the period of increase in voltage in the same phase of the network, and is determined by the formula
Figure 00000015
about
RU94014785A 1994-04-20 1994-04-20 Method for reducing making current during repeated on/off switching of transformer RU2093943C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94014785A RU2093943C1 (en) 1994-04-20 1994-04-20 Method for reducing making current during repeated on/off switching of transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94014785A RU2093943C1 (en) 1994-04-20 1994-04-20 Method for reducing making current during repeated on/off switching of transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94014785A RU94014785A (en) 1995-12-10
RU2093943C1 true RU2093943C1 (en) 1997-10-20

Family

ID=20155060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94014785A RU2093943C1 (en) 1994-04-20 1994-04-20 Method for reducing making current during repeated on/off switching of transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2093943C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075764B2 (en) 2001-05-25 2006-07-11 Abb Oy Method and arrangement for reducing stress in electrical network
RU2615786C1 (en) * 2016-05-25 2017-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Method for reducing inrush current of single-phase transformer when re-enabling in idle mode
RU2621704C1 (en) * 2016-04-11 2017-06-07 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" Activation device for three-phase transformer
RU2715047C1 (en) * 2019-10-30 2020-02-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Power transformer switching device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Нечаев О.П., Таратута И.П., Чуприков В.С. Электрические воздействия на оборудование статического тиристорного компенсатора на Молдавском металлургическом заводе. Электротехника, N 8, 1989, с. 17. 2. Авторское свидетельство СССР N 1335904, кл. G 01 R 31/02, 1986. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075764B2 (en) 2001-05-25 2006-07-11 Abb Oy Method and arrangement for reducing stress in electrical network
RU2621704C1 (en) * 2016-04-11 2017-06-07 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" Activation device for three-phase transformer
RU2615786C1 (en) * 2016-05-25 2017-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Method for reducing inrush current of single-phase transformer when re-enabling in idle mode
RU2715047C1 (en) * 2019-10-30 2020-02-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Power transformer switching device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2892717B2 (en) Power switching controller
US9379535B2 (en) System, apparatus, and method for reducing inrush current in a transformer
Prikler et al. Reducing the magnetizing inrush current by means of controlled energization and de-energization of large power transformers
US5559426A (en) Synchronous contactor
EP2346132A1 (en) Fast three-phase reclosing method in shunt reactor compensated transmission lines
Parikh et al. Mitigation of magnetic inrush current during controlled energization of coupled un-loaded power transformers in presence of residual flux without load side voltage measurements
EP3157114B1 (en) Method for reducing the inrush current of an inductive load
US11747841B2 (en) Current control apparatus
Poltl et al. A new algorithm enabling controlled short circuit interruption
RU2622890C1 (en) Method for switching-on, switching-off and regulating voltage of transformer substation
Olivier et al. Minimal transient switching of capacitors
JPS5871517A (en) Power relay with commutation aid
RU2093943C1 (en) Method for reducing making current during repeated on/off switching of transformer
CA2583481C (en) Electronic circuit and method for feeding electric power to a alternating-current electric-arc furnace
Benmouyal et al. A unified approach to controlled switching of power equipment
GB2294166A (en) AC electric power switching arrangement; avoiding inrush currents in inductive loads
Ibrahim Electromagnetic fault current limiter
US11070053B2 (en) Fast fault current limiter
Panda et al. Controlled switching of power circuit breakers
Kokin et al. Features of controlled switching under normal and emergency operating conditions in medium voltage networks
RU98629U1 (en) CONTROLLED SWITCH DEVICE
EP4439605A1 (en) Method of performing circuit opening and closing operation, computer program, control system and power system
RU2046531C1 (en) A c voltage regulator
JPH06186309A (en) Interruption test circuit for switch
JPS6320461Y2 (en)