RU2583051C1 - Transformer-thyristor device for smooth-step voltage control under load - Google Patents
Transformer-thyristor device for smooth-step voltage control under load Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583051C1 RU2583051C1 RU2015107470/07A RU2015107470A RU2583051C1 RU 2583051 C1 RU2583051 C1 RU 2583051C1 RU 2015107470/07 A RU2015107470/07 A RU 2015107470/07A RU 2015107470 A RU2015107470 A RU 2015107470A RU 2583051 C1 RU2583051 C1 RU 2583051C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- thyristor
- windings
- winding
- reactors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трансформаторному оборудованию с регулированием напряжения под нагрузкой, в частности к трансформаторно-тиристорным устройствам для плавноступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой.The invention relates to transformer equipment with voltage regulation under load, in particular to transistor-thyristor devices for stepless voltage regulation under load.
Из источников [1], [2] известен трансформаторно-тиристорный регулятор переменного напряжения, в котором для ограничения аварийных и коммутационных токов используют расщепленные первичные обмотки трансформатора с однонаправленным протеканием тока (Лоскутов А.Б., Чивенков А.И., Нажимов А.В., Солдатова М.С. Снижение токовых коммутационных перегрузок в трансформаторно-тиристорных регуляторах переменного напряжения. Промышленная энергетика №9, 2010 г., стр. 38-41 [1]. Патент на полезную модель №88863, МПК6 H02J 3/00, опубликовано 20.11.2009, Бюл. 32 [2]).From sources [1], [2] a transistor-thyristor AC voltage regulator is known, in which split primary transformer windings with unidirectional current flow are used to limit emergency and switching currents (Loskutov AB, Chivenkov AI, Najimov A. V., Soldatova MS Reducing current switching overloads in transistor-thyristor AC voltage regulators. Industrial Energy No. 9, 2010, pp. 38-41 [1] Utility Model Patent No. 88863, IPC 6
Использование расщепленных обмоток в трансформаторно-тиристорном регуляторе переменного напряжения приводит к увеличению габаритной мощности, а следовательно, и его себестоимости на 20%.The use of split windings in a transistor-thyristor AC voltage regulator leads to an increase in overall power, and therefore, its cost by 20%.
Известен также трансформаторно-тиристорный регулятор, обеспечивающий ступенчатое или плавноступенчатое регулирование напряжения трансформатора под нагрузкой (Аржанников Б.А., Фролов Л.А. Автоматическое регулирование напряжения в системе электроснабжения постоянного тока 3,0 кВ. Курс лекций, г. Екатеринбург: Федеральное агентство железнодорожного транспорта. Издательство: УрГУПС, 2009 г., стр. 11, рис. 1.6). Указанный трансформаторно-тиристорный регулятор для каждой фазы содержит регулировочную обмотку с ответвлениями, переключатель (избиратель) с входными контактами для каждого ответвления и двумя выходными контактами. Переключатель (избиратель) обеспечивает выборочное подключение ступени регулировочной обмотки с помощью двух выходных контактов, которые с одной стороны подключают два ответвления ступени регулировочной обмотки, а с другой стороны каждый выходной контакт избирателя подключен к одному из двух тиристорных ключей и токоограничивающих реакторов. При этом свободные концы токоограничивающих реакторов соединены между собой, замыкая контур ступени регулировочной обмотки. Общий конец обмоток токоограничивающих реакторов соединен с концом фазы.A transformer-thyristor regulator is also known, which provides stepwise or stepless regulation of the voltage of a transformer under load (B. Arzhannikov, L. A. Frolov. Automatic voltage regulation in a 3.0 kV DC power supply system. Lecture course, Ekaterinburg: Federal Agency railway transport Publisher: UrGUPS, 2009, p. 11, Fig. 1.6). The specified transistor-thyristor regulator for each phase contains an adjustment winding with branches, a switch (selector) with input contacts for each branch and two output contacts. A switch (selector) provides selective connection of the regulating winding stage using two output contacts, which, on the one hand, connect two branches of the regulating winding stage, and on the other hand, each selector output contact is connected to one of two thyristor switches and current limiting reactors. In this case, the free ends of the current-limiting reactors are interconnected, closing the contour of the regulating winding stage. The common end of the windings of current-limiting reactors is connected to the end of the phase.
Использование постоянно включенных токоограничивающих реакторов в контуре коммутации ступени регулировочной обмотки повышает себестоимость на 10-15% и увеличивает потери электроэнергии работающего трансформатора. При этом подключение двух соседних ответвлений регулировочной обмотки через два выходных контакта избирателя к тиристорным ключам усложняет монтажную схему устройства, что приводит к повышению себестоимости устройства.The use of continuously switched current-limiting reactors in the switching circuit of the regulating winding stage increases the cost price by 10-15% and increases the energy loss of a working transformer. Moreover, the connection of two adjacent branches of the control winding through two output contacts of the selector to thyristor switches complicates the wiring diagram of the device, which leads to an increase in the cost of the device.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в снижении потерь электроэнергии и себестоимости трансформаторно-тиристорного устройства для плавноступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой.The problem to which the invention is directed, is to reduce energy losses and the cost of a thyristor transformer for smoothly regulating voltage under load.
Техническим результатом изобретения является минимизирование потерь электроэнергии за счет шунтирования части обмотки каждого токоограничивающего реактора в контуре коммутации тиристоров и снижение себестоимости устройства за счет выполнения двух токоограничивающих реакторов в виде блока реакторов.The technical result of the invention is to minimize energy losses by shunting part of the winding of each current-limiting reactor in the switching circuit of thyristors and reducing the cost of the device by performing two current-limiting reactors in the form of a reactor block.
Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что в трансформаторно-тиристорном устройстве для плавноступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой, содержащем в каждой фазе регулировочную обмотку с ответвлениями, избиратель с входными и двумя выходными контактами, при этом два выходных контакта, подключенных к двум ответвлениям, образуют с двумя симметрично расположенными тиристорными ключами и токоограничивающими реакторами контур ступени регулировочной обмотки, который подключен к концу фазы, согласно изобретению, в контуре ступени регулировочной обмотки каждой фазы два токоограничивающих реактора выполнены в виде блока реакторов, обмотки которых расположены концентрично с максимальным приближением друг к другу и со встречной намоткой обмоток, при этом каждый токоограничивающий реактор блока выполнен в виде первой и второй частей обмоток, первые части которых свободными концами подключены к соответствующему выходному контакту избирателя, а каждая вторая часть обмотки подключена к одному тиристорному ключу и зашунтирована быстродействующим предохранителем, при этом свободные концы тиристорных ключей соединены между собой и с концом фазы.The technical result of the claimed invention is achieved by the fact that in a transistor-thyristor device for smoothly regulating voltage under load, containing in each phase an adjustment winding with branches, a selector with input and two output contacts, while two output contacts connected to two branches form with two symmetrically arranged thyristor switches and current-limiting reactors, the circuit of the regulating winding stage, which is connected to the end of the phase, according to On the other hand, in the loop of the stage of the control winding of each phase, two current-limiting reactors are made in the form of a reactor block, the windings of which are arranged concentrically with a maximum approximation to each other and with opposite windings of windings, while each current-limiting reactor of the block is made in the form of the first and second parts of the windings parts of which with free ends are connected to the corresponding output contact of the voter, and every second part of the winding is connected to one thyristor key and shunted faster fuse, while the free ends of the thyristor keys are connected to each other and to the end of the phase.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Выполнение двух токоограничивающих реакторов в контуре ступени регулировочной обмотки каждой фазы в виде блока реакторов, обмотки которых расположены концентрично с максимальным приближением друг к другу и со встречной намоткой обмоток, обеспечивает их электромагнитное взаимодействие и реактивное сопротивление контура максимально возможных значений, что позволяет за счет уменьшения количества витков обмоток уменьшить себестоимость блока реакторов и соответственно снижает себестоимость всего трансформаторно-тиристорного устройства.The implementation of two current-limiting reactors in the loop stage of the control winding of each phase in the form of a block of reactors, the windings of which are arranged concentrically with a maximum approximation to each other and with oncoming windings of the windings, ensures their electromagnetic interaction and the reactance of the loop of the maximum possible values, which allows reducing the number of turns of windings to reduce the cost of the reactor block and, accordingly, reduces the cost of the entire transformer-thyristor device Twa.
Выполнение каждого токоограничивающего реактора блока в виде первой и второй частей обмоток, первые части которых свободными концами подключены к соответствующему выходному контакту избирателя, а каждая вторая часть обмотки токоограничивающего реактора последовательно подключена к одному тиристорному ключу и зашунтирована быстродействующим предохранителем, позволило с помощью первых частей обмоток реакторов получить необходимое реактивное сопротивление контура ступени регулировочной обмотки для обеспечения надежной коммутации тиристоров и шунтированием второй части обмотки каждого реактора быстродействующим предохранителем ограничить параметры тока коммутации.The execution of each current-limiting reactor block in the form of the first and second parts of the windings, the first parts of which are connected with free ends to the corresponding output contact of the voter, and each second part of the current-limiting reactor winding is connected in series to one thyristor switch and shunted by a fast-acting fuse, which allowed using the first parts of the reactor windings to obtain the necessary reactance of the circuit stage of the regulating winding to ensure reliable switching thyristors and shunting the second winding of each reactor fast fuse limit settings switching current.
Вторая часть обмоток токоограничивающих реакторов вступает в работу после срабатывания быстродействующих предохранителей и вместе с первой частью обмоток реакторов обеспечивает снижение уровней токов внешнего короткого замыкания и токов короткого замыкания в контуре ступени регулировочной обмотки. В результате только первая часть обмоток токоограничивающих реакторов работает во всех режимах устройства и обеспечивает снижение амплитуды и уменьшение крутизны фронтов коммутационных токов при работе тиристоров.The second part of the windings of current-limiting reactors comes into operation after the operation of high-speed fuses and, together with the first part of the windings of the reactors, provides a reduction in the levels of external short-circuit currents and short-circuit currents in the circuit of the regulating winding stage. As a result, only the first part of the windings of current-limiting reactors works in all device modes and provides a decrease in amplitude and a decrease in the steepness of the fronts of switching currents during thyristor operation.
Шунтирование второй части обмоток токоограничивающих реакторов быстродействующими предохранителями позволяет включать вторую часть обмоток токоограничивающих реакторов только в аварийных режимах, что приводит к минимизации потерь электроэнергии в номинальных режимах работы трансформатора и позволяет ограничить аварийные токи в случае срабатывания предохранителя.Bypassing the second part of the windings of current-limiting reactors with high-speed fuses allows you to turn on the second part of the windings of current-limiting reactors only in emergency conditions, which minimizes the loss of electricity in the nominal operating modes of the transformer and allows you to limit the emergency currents in the event of a fuse.
Подключение выходных контактов избирателя в контуре ступени регулировочной обмотки к свободным концам первой части обмоток токоограничивающих реакторов, а второй части каждой обмотки к соответствующему тиристорному ключу позволяет упростить монтажную схему предлагаемого устройства.Connecting the output contacts of the voter in the circuit of the stage of the control winding to the free ends of the first part of the windings of current-limiting reactors, and the second part of each winding to the corresponding thyristor key allows you to simplify the wiring diagram of the proposed device.
Силовая электрическая схема трансформаторно-тиристорного устройства для плавноступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой приведена для одной фазы.The power circuitry of a thyristor transformer for smoothly regulating voltage under load is given for one phase.
Трансформаторно-тиристорное устройство для плавноступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой содержит в каждой фазе регулировочную обмотку 1 с ответвлениями, механический избиратель 2 с двумя выходными контактами 3, 4, два токоограничивающих реактора, образующих блок 5 реакторов, и два симметрично расположенных тиристорных ключа 6.A thyristor transformer device for smoothly regulating voltage under load contains, in each phase, an adjustment winding 1 with branches, a
Конструкция механического избирателя 2 известна из источников информации. Например, Порудоминский В.В. Устройства переключения трансформаторов под нагрузкой. Издание, М., «Энергия» 1974 г.The design of the
Все ответвления регулировочной обмотки 1 подключены к входным контактам механического избирателя 2. При этом два соседних ответвления регулировочной обмотки, выборочно, через избиратель 2 подключены к выходным контактам 3, 4 и образуют с двумя токоограничивающими реакторами блока 5 и последовательно подключенными к ним симметрично расположенными тиристорными ключами 6 контур коммутации ступени регулировочной обмотки, который связан с концом X фазы.All branches of the regulating winding 1 are connected to the input contacts of the
Обмотки двух токоограничивающих реакторов блока 5 расположены концентрично с максимальным приближением друг к другу и со встречной намоткой обмоток. При этом каждая обмотка блока 5 реактора выполнена из двух частей 7 и 8. Первые части 7 обмоток подключены к выходным контактам 3 и 4 избирателя 2. Каждая вторая часть 8 обмоток зашунтирована соответствующим быстродействующим предохранителем 9 и подключена к одному из тиристорных ключей 6.The windings of the two current-limiting reactors of
Тиристорные ключи 6 выполнены в виде двух встречно-параллельно включенных тиристоров. Свободные концы тиристорных ключей 6 соединены между собой и с концом X фазы.
Трансформаторно-тиристорное устройство для плавноступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой работает следующим образом.A transistor-thyristor device for smoothly regulating voltage under load works as follows.
При выполнении ступенчатого регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой избирателем 2 выбирается его требуемое положение, заданное величиной напряжения. Затем с помощью коммутации тиристорных ключей 6 выбирается одно из двух ответвлений ступени регулировочной обмотки 1, по которому должен протекать ток. Этим выбором ответвления регулировочной обмотки 1 обеспечивается заданный уровень напряжения при ступенчатом регулировании напряжения.When performing stepwise regulation of the voltage of the transformer under load, the
При плавном регулировании напряжения в пределах контура коммутации ступени регулировочной обмотки 1 работают два тиристорных ключа 6, осуществляя коммутацию токов двух ответвлений ступени регулировочной обмотки 1 поочередно в пределах каждого полупериода переменного тока (напряжения). Для обеспечения необходимых параметров токов коммутации тиристорных ключей 6 постоянно включена первая часть 7 обмотки каждого токоограничивающего реактора в контуре коммутации ступени регулировочной обмотки 1 с целью выполнения задачи электромагнитной совместимости тиристоров в режиме регулирования напряжения, которые увеличивают до требуемого значения величину реактанса контура коммутации ступени регулировочной обмотки 1.With a smooth voltage regulation within the switching circuit of the regulating winding stage 1, two
Для ограничения токов коротких замыканий ступени регулировочной обмотки и внешних коротких замыканий трансформатора после срабатывания быстродействующих предохранителей 9 включаются обе части 7, 8 обмоток блока 5 реакторов.To limit the short circuit currents of the regulating winding stage and the external short circuits of the transformer after the operation of high-
Таким образом, первая часть 7 обмоток реакторов работает во всех режимах устройства и обеспечивает снижение амплитуды и уменьшение крутизны фронтов коммутационных токов при работе тиристоров, а вторая часть 8 обмотки каждого токоограничивающего реактора ответвлений ступени регулировочной обмотки 1, зашунтированная быстродействующим предохранителем 9, в номинальных режимах устройства обеспечивает повышение энергетических показателей трансформатора.Thus, the
В аварийных режимах при срабатывании (разрыве цепи) быстродействующих предохранителей 9 за время всего нескольких единиц миллисекунд обеспечивается полное включение частей 7, 8 обмоток блока 5 реакторов, после чего сопротивление каждого токоограничивающего реактора становится больше и равно сумме сопротивлений его частей 7 и 8 обмоток.In emergency conditions, when the high-
Реактивное сопротивление токоограничивающих реакторов совместно с реактансом обмотки ступени регулировочной обмотки 1 служат для защиты тиристорных ключей 6 и ступени регулировочной обмотки 1 от сверхтоков в режимах короткого замыкания ступени регулировочной обмотки или внешнего короткого замыкания трансформатора, которые могут достигать пределов от 10 до 100 крат от номинального тока нагрузки. Благодаря выполнению обмоток токоограничивающих реакторов из двух частей, вторая из которых зашунтирована быстродействующим предохранителем, обеспечивается снижение потерь электроэнергии, а выполнение обмоток в виде блока позволяет снизить себестоимость трансформаторно-тиристорного устройства.The reactance of current-limiting reactors together with the reactance of the winding of the regulating winding stage 1 serves to protect the
Предложенное техническое решение может быть использовано для плавноступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой как в трансформаторно-тиристорных устройствах с одной фазой, так в трансформаторно-тиристорных устройствах с большим количеством фаз, например тремя фазами.The proposed technical solution can be used for smoothly regulating voltage under load both in transistor-thyristor devices with one phase, and in transformer-thyristor devices with a large number of phases, for example, three phases.
Внедрение предлагаемого изобретения позволяет обеспечить более высокий технический уровень трансформаторно-тиристорных устройств с плавноступенчатым регулированием напряжения.The implementation of the invention allows to provide a higher technical level of transistor-thyristor devices with stepless voltage regulation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107470/07A RU2583051C1 (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Transformer-thyristor device for smooth-step voltage control under load |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015107470/07A RU2583051C1 (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Transformer-thyristor device for smooth-step voltage control under load |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2583051C1 true RU2583051C1 (en) | 2016-05-10 |
Family
ID=55959750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015107470/07A RU2583051C1 (en) | 2015-03-03 | 2015-03-03 | Transformer-thyristor device for smooth-step voltage control under load |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2583051C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225848U1 (en) * | 2024-03-20 | 2024-05-08 | Бехруз Довудходжаевич Табаров | Device for voltage stabilization on the low side of a transformer substation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU936052A1 (en) * | 1979-12-27 | 1982-06-15 | Таллинский Политехнический Институт | Device for switching-over induction apparatus taps |
RU2125212C1 (en) * | 1997-03-11 | 1999-01-20 | Тюменский государственный нефтегазовый университет | Plant for cooling natural gas at compressor station of main gas line |
WO2009052041A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Shell Oil Company | Variable voltage load tap changing transformer |
-
2015
- 2015-03-03 RU RU2015107470/07A patent/RU2583051C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU936052A1 (en) * | 1979-12-27 | 1982-06-15 | Таллинский Политехнический Институт | Device for switching-over induction apparatus taps |
RU2125212C1 (en) * | 1997-03-11 | 1999-01-20 | Тюменский государственный нефтегазовый университет | Plant for cooling natural gas at compressor station of main gas line |
WO2009052041A1 (en) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Shell Oil Company | Variable voltage load tap changing transformer |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225848U1 (en) * | 2024-03-20 | 2024-05-08 | Бехруз Довудходжаевич Табаров | Device for voltage stabilization on the low side of a transformer substation |
RU2826833C1 (en) * | 2024-04-04 | 2024-09-17 | Бехруз Довудходжаевич Табаров | Double-subrange reactor-thyristor device on low voltage side of transformer substation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10147562B2 (en) | On-load voltage regulation tap switch for transformer and switch control method | |
CN103019284B (en) | Load tap-changer with thyristor auxiliary | |
CN107086605B (en) | Black start method for zero start boosting of power grids | |
RU106060U1 (en) | PHASE TURNING DEVICE | |
RU159416U1 (en) | HIGH POWER HIGH POWER FREQUENCY CONVERTER | |
RU2613679C2 (en) | Device for regulating voltage and method for its control | |
RU2711587C1 (en) | Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation | |
RU2583051C1 (en) | Transformer-thyristor device for smooth-step voltage control under load | |
RU2377630C1 (en) | Stabiliser of ac voltage with elements of protection and back-up (versions) | |
RU2715047C1 (en) | Power transformer switching device | |
RU143195U1 (en) | TYRISTOR CONTROLLED PHASE TURNING DEVICE | |
RU124070U1 (en) | DEVICE FOR LONGITUDINAL CAPACITY COMPENSATION OF AC TRACING SUBSTATION | |
RU170742U1 (en) | Single-phase transformer voltage control device | |
RU119184U1 (en) | TRANSFORMER VOLTAGE CONTROL DEVICE | |
RU2648280C1 (en) | Voltage control device | |
RU110558U1 (en) | SEMICONDUCTOR PHASE TURNING DEVICE | |
RU2618115C1 (en) | Ac voltage normalizer | |
CN204794015U (en) | Electric leakage circuit breaker | |
RU2613340C2 (en) | Device for controlling voltage and control method thereof | |
RU181460U1 (en) | A device for balancing voltage in a four-wire high-voltage network | |
RU2557810C1 (en) | Activation and deactivation method of three-phase active-inductive loads by hybrid starter | |
KR101540753B1 (en) | Low voltage generating device and method for reducing voltage level of transient state of wind power generation system | |
RU2578681C1 (en) | Device for integrated control of cross-flow of active, reactive power and short-circuit current limitation | |
RU2539399C1 (en) | Transformer winding taps switching unit | |
RU2032262C1 (en) | Induction-type on-load stepping tap changer "uvar" |