RU2761173C1 - Device to control transformer voltage under load - Google Patents

Device to control transformer voltage under load Download PDF

Info

Publication number
RU2761173C1
RU2761173C1 RU2021107864A RU2021107864A RU2761173C1 RU 2761173 C1 RU2761173 C1 RU 2761173C1 RU 2021107864 A RU2021107864 A RU 2021107864A RU 2021107864 A RU2021107864 A RU 2021107864A RU 2761173 C1 RU2761173 C1 RU 2761173C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bidirectional thyristor
winding
transformer
galvanically isolated
control
Prior art date
Application number
RU2021107864A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Георгиевич Асташев
Дмитрий Иванович Панфилов
Павел Ахматович Рашитов
Александр Владимирович Горчаков
Михаил Игоревич Петров
Александр Николаевич Рожков
Original Assignee
Акционерное общество высоковольтного оборудования "Электроаппарат" (АО ВО "Электроаппарат")
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 Акционерное общество высоковольтного оборудования "Электроаппарат" (АО ВО "Электроаппарат") filed Critical Акционерное общество высоковольтного оборудования "Электроаппарат" (АО ВО "Электроаппарат")
Priority to RU2021107864A priority Critical patent/RU2761173C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2761173C1 publication Critical patent/RU2761173C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering and electric power, in particular to regulators of the transformation coefficient of power transformers. The expected result is achieved by the fact that the transformer voltage control device under load, containing valve groups including bidirectional thyristor keys consisting of counter-parallel connected thyristors, some of the terminals of which are connected to the adjusting branches of the primary partitioned transformer winding, current and voltage sensors of the supply network, its outputs are connected to the control unit by bidirectional thyristor keys, while the primary partitioned transformer winding is made in the form of two separate galvanically isolated semi-windings with adjusting branches and connected to the supply network, and the terminals of bidirectional thyristor keys of valve groups, free from connection to the adjusting branches of galvanically isolated semi-windings, are connected to each other, equipped with a high-speed relay, built on the basis of an additional bidirectional thyristor key with contactor terminals with normally closed contacts connected in parallel to it, one terminal of which is connected to one of the adjusting branches of one galvanically isolated semi-winding, and its other terminal is connected to one of the adjusting branches of another galvanically isolated semi-winding of the primary partitioned transformer winding.
EFFECT: expanding the functionality of the transformer voltage control device under load in various modes of its operation.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, в частности к регуляторам коэффициента трансформации трансформаторов (РКТ), и может быть использовано в электрических сетях для поддержания необходимого уровня напряжения.The invention relates to the field of electrical engineering and power engineering, in particular to regulators of the transformation ratio of transformers (RKT), and can be used in electrical networks to maintain the required voltage level.

Известно устройство регулирования напряжения под нагрузкой, содержащее две трехфазные вентильно-тиристорные группы с взаимно противоположными направлениями электропроводности, позволяющие осуществлять управление выходного напряжения силового трехфазного трансформатора с первичными секционированными обмотками, каждая из которых состоит из двух гальванически изолированных полуобмоток, имеющих регулировочные ответвления [патент RU на полезную модель №88863, МПК H02J 3/00, опубл. 20.11.2009, бюл. №32].Known voltage regulation device under load, containing two three-phase valve-thyristor groups with mutually opposite directions of electrical conductivity, allowing to control the output voltage of a three-phase power transformer with primary sectioned windings, each of which consists of two galvanically isolated semi-windings having control branches [RU patent on utility model No. 88863, IPC H02J 3/00, publ. 20.11.2009, bul. No. 32].

Недостатком данного технического решения является высокая установленная мощность трансформатора, связанная с тем, что в каждой гальванически изолированной секционированной полуобмотке потребляемый ток протекает лишь на одном полупериоде, что определяется направлением электропроводности подключаемых к первичным гальванически изолированным полуобмоткам управляемых вентилей, не способных проводить ток в противоположную сторону на другом полупериоде.The disadvantage of this technical solution is the high installed power of the transformer, due to the fact that in each galvanically isolated sectioned half-winding the consumed current flows only for one half-period, which is determined by the direction of electrical conductivity of controlled valves connected to the primary galvanically isolated half-windings, which are not able to conduct current in the opposite direction to another half-cycle.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство управления напряжением трансформатора под нагрузкой, состоящее из вентильных групп, включающих двунаправленные тиристорные ключи, содержащие по крайней мере два встречно-параллельно подключенных тиристора, датчик тока питающей сети, датчик напряжения питающей сети и блок управления, осуществляющий управление двунаправленными тиристорными ключами. Одни выводы двунаправленных тиристорных ключей подключены к регулировочным ответвлениям первичной секционированной обмотки трансформатора, а другие выводы двунаправленных тиристорных ключей соединены в единый узел. Датчик тока питающей сети в свою очередь подключен одним выводом к началу первичной секционированной обмотки трансформатора, а другим выводом к одному выводу питающей сети. Другой вывод питающей сети напрямую подключен к концу первичной секционированной обмотки трансформатора [патент RU на изобретение №2741335, МПК Н02М 5/12, опубл. 25.01.2021, бюл. №3]The closest in technical essence to the proposed invention is a transformer voltage control device under load, consisting of valve groups including bi-directional thyristor switches containing at least two anti-parallel connected thyristors, a supply network current sensor, a supply voltage sensor and a control unit, controlling bi-directional thyristor switches. Some outputs of the bidirectional thyristor switches are connected to the regulating branches of the primary sectioned winding of the transformer, and the other outputs of the bidirectional thyristor switches are connected into a single unit. The mains current sensor, in turn, is connected with one terminal to the beginning of the primary sectioned winding of the transformer, and the other terminal to one terminal of the mains. Another outlet of the supply network is directly connected to the end of the primary sectioned winding of the transformer [RU patent for invention No. 2741335, IPC Н02М 5/12, publ. 25.01.2021, bul. No. 3]

Недостатком данного технического решения является необходимость использования двунаправленных тиристорных ключей, построенных на основе тиристоров с высоким классом обратных напряжений, что связано с отсутствием напряжения на вторичной обмотке трансформатора при отсутствии управления вентильными группами. Такой режим может наступить при снятии импульсов управления с двунаправленных тиристорных ключей вентильных групп. Это может наступить при сбое в работе системы управления или в режиме короткого замыкания нагрузки, когда для предотвращения выхода из строя соответствующих проводящих двунаправленных тиристорных ключей из-за большого тока короткого замыкания, система управления снимает импульсы управления со всех двунаправленных тиристорных ключей вентильных групп. Следует также указать, что при снятом управлении вентильными группами к двунаправленным тиристорным ключам вентильных групп будет приложено большое по величине обратное напряжение, определяемое величиной напряжения питающей сети.The disadvantage of this technical solution is the need to use bidirectional thyristor switches built on the basis of thyristors with a high class of reverse voltage, which is associated with the absence of voltage on the secondary winding of the transformer in the absence of control of valve groups. This mode can occur when removing control pulses from bidirectional thyristor switches of valve groups. This can occur in the event of a failure in the operation of the control system or in the mode of short circuit of the load, when, in order to prevent the failure of the corresponding conductive bidirectional thyristor switches due to a large short-circuit current, the control system removes control pulses from all bidirectional thyristor switches of the valve groups. It should also be noted that when the control of the valve groups is removed, a large reverse voltage will be applied to the bidirectional thyristor keys of the valve groups, which is determined by the magnitude of the supply voltage.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение требований к классу напряжений двунаправленных тиристорных ключей, применяемых в вентильных группах устройства управления в различных режимах его работы.The technical objective of the proposed invention is to reduce the requirements for the voltage class of bidirectional thyristor switches used in the valve groups of the control device in various modes of its operation.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и увеличении надежности устройства управления напряжением трансформатора под нагрузкой в различных режимах его работы.The technical result consists in expanding the functionality and increasing the reliability of the voltage control device of the transformer under load in various modes of its operation.

Это достигается тем, что устройство управления напряжением трансформатора под нагрузкой, содержащее вентильные группы, включающие в себя двунаправленные тиристорные ключи, состоящие из встречно-параллельно соединенных тиристоров, одни из выводов которых соединены с регулировочными ответвлениями первичной секционированной обмотки трансформатора, датчики тока и напряжения питающей сети, своими выходами соединенные с блоком управления двунаправленными тиристорными ключами, при этом первичная секционированная обмотка трансформатора выполнена в виде двух отдельных гальванически изолированных полуобмоток с регулировочными ответвлениями и подключена к питающей сети, а выводы двунаправленных тиристорных ключей вентильных групп, свободные от подключения к регулировочным ответвлениям гальванически изолированных полуобмоток, соединены друг с другом, снабжено быстродействующим реле, построенным, например, на основе дополнительного двунаправленного тиристорного ключа с параллельно подключенными к нему выводами контактора с нормально замкнутыми контактами, один вывод которого подключен к одному из регулировочных ответвлений одной гальванически изолированной полуобмотки, а другой его вывод подключен к одному из регулировочных ответвлений другой гальванически изолированной полуобмотки первичной секционированной обмотки трансформатора.This is achieved by the fact that the voltage control device of the transformer under load, containing valve groups, including bidirectional thyristor switches, consisting of anti-parallel connected thyristors, one of the outputs of which are connected to the control taps of the primary sectioned winding of the transformer, current and voltage sensors , with their outputs connected to the control unit with bidirectional thyristor switches, while the primary sectioned transformer winding is made in the form of two separate galvanically isolated semi-windings with control taps and connected to the supply network, and the outputs of the bidirectional thyristor switches of valve groups, free from connection to the control branches of galvanically isolated half-windings, connected to each other, equipped with a high-speed relay, built, for example, on the basis of an additional bi-directional thyristor switch with parallel connected to the to it by the terminals of the contactor with normally closed contacts, one terminal of which is connected to one of the control branches of one galvanically isolated half-winding, and its other terminal is connected to one of the control branches of the other galvanically isolated half-winding of the primary sectioned winding of the transformer.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема подключения устройства управления напряжением трансформатора под нагрузкой к трансформатору с первичной секционированной обмоткой и питающей сети.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows the connection diagram of the voltage control device of a transformer under load to a transformer with a primary sectioned winding and a supply network.

Устройство управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой содержит две вентильные группы 3 и 4. Вентильная группа 3 включает в себя двунаправленные тиристорные ключи 5, 6, 7, одни выводы которых соединены вместе. Вентильная группа 4 включает в себя двунаправленные тиристорные ключи 8, 9, 10, одни выводы которых также соединены вместе. Общие точки двунаправленных тиристорных ключей 5, 6, 7 вентильной группы 3 и двунаправленных тиристорных ключей 8, 9, 10 вентильной группы 4 соединены вместе и образуют единый узел. Первичная секционированная обмотка 11 трансформатора 2 состоит из двух гальванически изолированных полуобмоток 12 и 13 с регулировочными ответвлениями. Гальванически изолированная полуобмотка 12 имеет начало и три регулировочных ответвления, одно из которых является ее концом, а ее начало является также началом первичной секционированной обмотки 11. Гальванически изолированная полуобмотка 13 имеет конец и три регулировочных ответвления, одно из которых является ее началом, а ее конец является также концом первичной секционированной обмотки 11. Вывод двунаправленного тиристорного ключа 5, свободный от подключения к двунаправленным тиристорным ключам 6 и 7 вентильной группы 3, подключен к выводу регулировочного ответвления, следующего сразу за началом гальванически изолированной полу обмотки 12. Вывод двунаправленного тиристорного ключа 6, свободный от подключения к двунаправленным тиристорным ключам 5 и 7 вентильной группы 3, подключен к выводу следующего регулировочного ответвления, расположенного перед концом гальванически изолированной полуобмотки 12. Вывод двунаправленного тиристорного ключа 7, свободный от подключения к двунаправленным тиристорным ключам 5 и 6 вентильной группы 3, подключен к выводу регулировочного ответвления, являющимся концом гальванически изолированной полуобмотки 12. Вывод двунаправленного тиристорного ключа 8, свободный от подключения к двунаправленным тиристорным ключам 9 и 10 вентильной группы 4, подключен к выводу регулировочного ответвления, являющимся началом гальванически изолированной полуобмотки 13. Вывод двунаправленного тиристорного ключа 9, свободный от подключения к двунаправленным тиристорным ключам 8 и 10 вентильной группы 4, подключен к выводу регулировочного ответвления, расположенного сразу за началом гальванически изолированной полуобмотки 13. Вывод двунаправленного тиристорного ключа 10, свободный от подключения к двунаправленным тиристорным ключам 8 и 9 вентильной группы 4, подключен к выводу другого регулировочного ответвления, расположенного ближе к концу гальванически изолированной полуобмотки 13. Быстродействующее реле 14, входящее в состав устройства управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой, включает в себя параллельно подключенные дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15 и контактор 16 с нормально замкнутыми контактами, и имеет два вывода. Один вывод быстродействующего реле 14 подключен к концу гальванически изолированной полуобмотки 12, а другой вывод быстродействующего реле 14 подключен к началу гальванически изолированной полуобмотки 13. Датчик тока 17 одним выводом подключен к началу гальванически изолированной полуобмотки 12, а другим выводом подключен к выводу питающей сети и входит в состав устройства управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой. Датчик напряжения 18, подключен параллельно к выводам питающей сети и также входит в состав устройства управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой. Конец гальванически изолированной полуобмотки 13 подключен к другому выводу питающей сети, свободному от подключения к выводам датчика тока 17. Информационные входы блока управления 19 подключены к выходам датчика тока 17, датчика напряжения 18 и блока задания выходного напряжения 20. Выходы блока управления 19 связаны с управляющими входами двунаправленных тиристорных ключей 5, 6, 7, 8, 9, 10 и с управляющими входами дополнительного двунаправленного тиристорного ключа 15 и контактора 16 с нормально замкнутыми контактами быстродействующего реле 14. Вторичная обмотка 21 трансформатора 2 подключена к нагрузке.The control device 1 for the voltage of the transformer 2 under load contains two valve groups 3 and 4. The valve group 3 includes bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, some of whose leads are connected together. The gate group 4 includes bi-directional thyristor switches 8, 9, 10, some of the outputs of which are also connected together. Common points of bidirectional thyristor switches 5, 6, 7 of valve group 3 and bidirectional thyristor switches 8, 9, 10 of valve group 4 are connected together and form a single unit. The primary sectioned winding 11 of the transformer 2 consists of two galvanically isolated semi-windings 12 and 13 with control taps. The galvanically insulated half-winding 12 has a beginning and three adjusting branches, one of which is its end, and its beginning is also the beginning of the primary sectioned winding 11. The galvanically isolated half-winding 13 has an end and three adjusting branches, one of which is its beginning, and its end is also the end of the primary sectioned winding 11. The output of the bidirectional thyristor switch 5, free from connection to the bidirectional thyristor switches 6 and 7 of the valve group 3, is connected to the output of the control branch immediately following the beginning of the galvanically isolated half of the winding 12. Output of the bidirectional thyristor switch 6, free from connection to bidirectional thyristor switches 5 and 7 of valve group 3, connected to the output of the next control branch located in front of the end of the galvanically isolated half-winding 12. Output of the bidirectional thyristor switch 7, free from connection to bidirectional connected thyristor switches 5 and 6 of valve group 3, is connected to the output of the control branch, which is the end of the galvanically isolated half-winding 12. The output of the bidirectional thyristor switch 8, free from connection to the bidirectional thyristor switches 9 and 10 of valve group 4, is connected to the output of the control branch, which is the beginning of the galvanically isolated half-winding 13. The output of the bidirectional thyristor switch 9, free from connection to the bidirectional thyristor switches 8 and 10 of the valve group 4, is connected to the output of the control branch located immediately after the beginning of the galvanically isolated half-winding 13. The output of the bidirectional thyristor switch 10, free of connection to bi-directional thyristor switches 8 and 9 of valve group 4, connected to the output of another control branch located closer to the end of the galvanically isolated half-winding 13. High-speed relay 14, which is part of the control device 1 voltage of the transformer 2 under load, includes an additional bi-directional thyristor switch 15 and a contactor 16 with normally closed contacts connected in parallel, and has two outputs. One terminal of the high-speed relay 14 is connected to the end of the galvanically isolated half-winding 12, and the other terminal of the high-speed relay 14 is connected to the beginning of the galvanically isolated half-winding 13. The current sensor 17 is connected with one terminal to the beginning of the galvanically isolated half-winding 12, and the other terminal is connected to the output of the mains and enters in the composition of the control device 1 voltage of the transformer 2 under load. The voltage sensor 18 is connected in parallel to the terminals of the supply network and is also part of the control device 1 for the voltage of the transformer 2 under load. The end of the galvanically isolated half-winding 13 is connected to another outlet of the supply network, free from connection to the terminals of the current sensor 17. The information inputs of the control unit 19 are connected to the outputs of the current sensor 17, the voltage sensor 18 and the unit for setting the output voltage 20. The outputs of the control unit 19 are connected to the control units. inputs of bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, 8, 9, 10 and with control inputs of an additional bidirectional thyristor switch 15 and a contactor 16 with normally closed contacts of a high-speed relay 14. Secondary winding 21 of transformer 2 is connected to the load.

Устройство управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой работает следующим образом.The control device 1 voltage transformer 2 under load operates as follows.

При неработающем блоке управления 19 сигналы управления двунаправленными тиристорными ключами не формируются. Контакты контактора 16 с нормально замкнутыми контактами соединяют конец гальванически изолированной полуобмотки 12 первичной секционированной обмотки 11 трансформатора 2 с началом гальванически изолированной полу обмотки 13 первичной секционированной обмотки 11 трансформатора 2. При этом первичная секционированная обмотка 11 трансформатора 2 подключена к питающей сети и на вторичной обмотке 21 трансформатора 2 присутствует напряжение, подаваемое на нагрузку. В этом режиме устройство управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой не регулирует напряжение на нагрузке и к выключенным двунаправленным тиристорным ключам 5, 6, 7, 8, 9, 10 прикладываются обратные напряжения, определяемые напряжениями между соответствующими выводами регулировочных ответвлений гальванически изолированных полуобмоток 12 и 13. Эти напряжения являются существенно меньшими по сравнению с напряжением питающей сети, что позволяет снизить класс по напряжению применяемых тиристоров.When the control unit 19 is inoperative, the control signals for the bidirectional thyristor switches are not generated. The contacts of the contactor 16 with normally closed contacts connect the end of the galvanically isolated semi-winding 12 of the primary sectioned winding 11 of the transformer 2 with the beginning of the galvanically isolated semi-winding 13 of the primary sectioned winding 11 of the transformer 2. In this case, the primary sectioned winding 11 of the transformer 2 is connected to the supply network and on the secondary winding 21 transformer 2 there is a voltage supplied to the load. In this mode, the voltage control device 1 of the transformer 2 under load does not regulate the voltage across the load and reverse voltages are applied to the switched off bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, 8, 9, 10, which are determined by the voltages between the corresponding terminals of the control branches of the galvanically isolated half-windings 12 and 13 These voltages are significantly lower than the supply voltage, which makes it possible to reduce the voltage class of the thyristors used.

В процессе подготовки к режиму регулирования напряжения на выходе трансформатора 2 блок управления 19 включает дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15, размыкает контакты контактора 16 с нормально замкнутыми контактами, включает двунаправленный тиристорный ключ 7 и двунаправленный тиристорный ключ 8. После размыкания контактов контактора 16 с нормально замкнутыми контактами, блок управления 19 выключает дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15. После чего устройство управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой готово к режиму регулирования напряжения на выходе трансформатора 2.In the process of preparing for the voltage regulation mode at the output of transformer 2, the control unit 19 turns on an additional bidirectional thyristor switch 15, opens the contacts of the contactor 16 with normally closed contacts, turns on the bidirectional thyristor switch 7 and the bidirectional thyristor switch 8. After opening the contacts of the contactor 16 with normally closed contacts , the control unit 19 turns off the additional bidirectional thyristor switch 15. After that, the control device 1 for the voltage of the transformer 2 under load is ready for the voltage regulation mode at the output of the transformer 2.

В режиме регулирования напряжения на выходе трансформатора 2 устройство управления 1 посредством подачи управляющих сигналов с выхода блока задания выходного напряжения 20 на соответствующие входы двунаправленных тиристорных ключей 5, 6, 7, 8, 9 и 10, обеспечивает соединение различных выводов регулировочных ответвлений гальванически изолированной полуобмотки 12, и выводов регулировочных ответвлений гальванически изолированной полуобмотки 13 таким образом, что всегда соединены только один вывод регулировочного ответвления гальванически изолированной полуобмотки 12 и один вывод регулировочного ответвления гальванически изолированной полуобмотки 13. Соединение двунаправленных тиристорных ключей 5, 6, 7, 8, 9 и 10, обеспечивает максимально возможное количество комбинаций соединения различных секций полу обмоток 12 и 13, что в свою очередь реализует максимальное количество уровней регулирования выходного напряжения трансформатора 2. При этом количество уровней регулирования напряжения для данного устройства будет равно девяти:In the voltage regulation mode at the output of the transformer 2, the control device 1 by supplying control signals from the output of the output voltage setting unit 20 to the corresponding inputs of the bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, 8, 9 and 10, provides connection of various outputs of the control branches of the galvanically isolated semi-winding 12 , and the terminals of the control branch of the galvanically isolated half-winding 13 in such a way that only one terminal of the control branch of the galvanically isolated half-winding 12 and one terminal of the control branch of the galvanically isolated half-winding 13 are always connected. Connection of bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, 8, 9 and 10, provides the maximum possible number of combinations of connection of different sections of the semi-windings 12 and 13, which in turn realizes the maximum number of levels of regulation of the output voltage of the transformer 2. At the same time, the number of levels of voltage regulation for d This device will be equal to nine:

№1 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 5 и 8;No. 1 - only bidirectional thyristor switches 5 and 8 are carried out;

№2 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 5 и 9;No. 2 - only bidirectional thyristor switches 5 and 9 are carried out;

№3 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 5 и 10;No. 3 - only bidirectional thyristor switches 5 and 10 are carried out;

№4 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 6 и 8;No. 4 - only bidirectional thyristor switches 6 and 8 are carried out;

№5 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 6 и 9;No. 5 - only bidirectional thyristor switches 6 and 9 are carried out;

№6 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 6 и 10;No. 6 - only bidirectional thyristor switches 6 and 10 are carried out;

№7 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 7 и 8;No. 7 - only bidirectional thyristor switches 7 and 8 are carried out;

№8 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 7 и 9;No. 8 - only bidirectional thyristor switches 7 and 9 are carried out;

№9 - проводят только двунаправленные тиристорные ключи 7 и 10.No. 9 - only bidirectional thyristor switches 7 and 10 are carried out.

При выходе из режима регулирования напряжения на выходе трансформатора 2 устройство управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой посредством управляющих сигналов с выходов блока управления 19, обеспечивает включение двунаправленного тиристорного ключа 7 вентильной группы 3 и двунаправленного тиристорного ключа 8 вентильной группы 4, выводы которых подключены к выводам быстродействующего реле 14. Затем, блоком управления 19 включают дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15 и замыкают контакты контактора 16 с нормально замкнутыми контактами. После этого, блок управления 19 выключает двунаправленные тиристорные ключи 5, 6, 7, 8, 9 и 10 вентильных групп 3 и 4, а затем, после замыкания контактов контактора 16 с нормально замкнутыми контактами, выключает дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15. Устройство управления 1 напряжением трансформатора 2 под нагрузкой выходит из режима регулирования напряжением трансформатора 2 и напряжение на нагрузке формируется за счет подключения последовательного соединения двух гальванически изолированных полуобмоток 12 и 13 к питающей сети с помощью замкнутых контактов контактора 16 с нормально замкнутыми контактами.When exiting the voltage regulation mode at the output of the transformer 2, the control device 1 for the voltage of the transformer 2 under load by means of control signals from the outputs of the control unit 19, provides the switching on of the bidirectional thyristor switch 7 of the valve group 3 and the bidirectional thyristor switch 8 of the valve group 4, the outputs of which are connected to the terminals high-speed relay 14. Then, the control unit 19 includes an additional bidirectional thyristor switch 15 and closes the contacts of the contactor 16 with normally closed contacts. After that, the control unit 19 switches off the bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, 8, 9 and 10 of valve groups 3 and 4, and then, after closing the contacts of the contactor 16 with normally closed contacts, switches off the additional bidirectional thyristor switch 15. Control device 1 voltage of transformer 2 under load leaves the voltage regulation mode of transformer 2 and the voltage across the load is formed by connecting the series connection of two galvanically isolated half-windings 12 and 13 to the mains using the closed contacts of the contactor 16 with normally closed contacts.

При сбое подачи управляющих сигналов от блока управления 19 к двунаправленными тиристорными ключами 5, 6, 7, 8, 9 и 10 вентильных групп 3 и 4, блок управления 19 посредством управляющих сигналов, включает дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15 и одновременно подает сигнал на замыкание контактов контактора 16 с нормально замкнутыми контактами. Включение дополнительного двунаправленного тиристорного ключа 15 обеспечивает подключение последовательного соединения гальванически изолированных полуобмоток 12 и 13 к питающей сети, что приводит к тому, что обратное прикладываемое напряжение к тиристорам двунаправленных тиристорных ключей остается соизмеримо с напряжениями между выводами регулировочных ответвлений первичной секционированной обмотки 11 трансформатора 2, и эти напряжения являются существенно меньшими, чем напряжение питающей сети. Замыкание контактов контактора 16 с нормально замкнутыми контактами происходит более медленно по сравнению с включением дополнительного двунаправленного тиристорного ключа 15. После замыкания контактов контактора 16 с нормально замкнутыми контактами блок управления 19 выключает дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15.In the event of a failure in the supply of control signals from the control unit 19 to the bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, 8, 9 and 10 of valve groups 3 and 4, the control unit 19 by means of control signals turns on an additional bidirectional thyristor switch 15 and simultaneously gives a signal to close the contacts contactor 16 with normally closed contacts. The inclusion of an additional bidirectional thyristor switch 15 provides the connection of the serial connection of the galvanically isolated half-windings 12 and 13 to the supply network, which leads to the fact that the reverse voltage applied to the thyristors of the bidirectional thyristor switches remains commensurate with the voltages between the terminals of the regulating branches of the primary sectioned winding 11 of the transformer 2, and these voltages are significantly lower than the supply voltage. Closing the contacts of the contactor 16 with normally closed contacts occurs more slowly than turning on the additional bidirectional thyristor switch 15. After closing the contacts of the contactor 16 with normally closed contacts, the control unit 19 turns off the additional bidirectional thyristor switch 15.

При появлении режима короткого замыкания нагрузки во вторичной обмотке 21 трансформатора 2 блок управления 19 снимает сигналы управления с соответствующих двунаправленных тиристорных ключей 5, 6, 7, 8, 9, 10 вентильных групп 3 и 4 и одновременно включает дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15 и замыкает контакты контактора 16 с нормально замкнутыми контактами. После замыкания контактов контактора 16 с нормально замкнутыми контактами блок управления 19 выключает дополнительный двунаправленный тиристорный ключ 15 и все двунаправленные тиристорные ключи устройства управления 1 находятся в выключенном состоянии.When a load short circuit mode appears in the secondary winding 21 of transformer 2, control unit 19 removes control signals from the corresponding bidirectional thyristor switches 5, 6, 7, 8, 9, 10 valve groups 3 and 4 and simultaneously turns on an additional bidirectional thyristor switch 15 and closes the contacts contactor 16 with normally closed contacts. After closing the contacts of the contactor 16 with normally closed contacts, the control unit 19 turns off the additional bidirectional thyristor switch 15 and all bidirectional thyristor switches of the control device 1 are in the off state.

Использование устройства управления напряжением трансформатора под нагрузкой позволяет снизить требования к классу применяемых двунаправленных тиристорных ключей вентильных групп устройства, расширить функциональные возможности и повысить надежность устройства в различных режимах его работы.The use of a transformer voltage control device under load makes it possible to reduce the requirements for the class of applied bi-directional thyristor switches of the valve groups of the device, expand the functionality and increase the reliability of the device in various modes of its operation.

Claims (1)

Устройство управления напряжением трансформатора под нагрузкой, содержащее вентильные группы, включающие в себя двунаправленные тиристорные ключи, состоящие из встречно-параллельно соединенных тиристоров, одни из выводов которых соединены с регулировочными ответвлениями первичной секционированной обмотки трансформатора, датчики тока и напряжения питающей сети, своими выходами соединенные с блоком управления двунаправленными тиристорными ключами, при этом первичная секционированная обмотка трансформатора выполнена в виде двух отдельных гальванически изолированных полуобмоток с регулировочными ответвлениями и подключена к питающей сети, а выводы двунаправленных тиристорных ключей вентильных групп, свободные от подключения к регулировочным ответвлениям гальванически изолированных полуобмоток, соединены друг с другом, отличающееся тем, что устройство снабжено быстродействующим реле, построенным на основе дополнительного двунаправленного тиристорного ключа с параллельно подключенными к нему выводами контактора с нормально замкнутыми контактами, один вывод которого подключен к одному из регулировочных ответвлений одной гальванически изолированной полуобмотки, а другой его вывод подключен к одному из регулировочных ответвлений другой гальванически изолированной полуобмотки первичной секционированной обмотки трансформатора.A transformer voltage control device under load, containing valve groups, including bi-directional thyristor switches, consisting of anti-parallel connected thyristors, one of the outputs of which are connected to the regulating taps of the primary sectioned winding of the transformer, current and voltage sensors of the supply network, with their outputs connected to control unit for bidirectional thyristor switches, while the primary sectioned transformer winding is made in the form of two separate galvanically isolated semi-windings with control taps and connected to the supply network, and the outputs of the bidirectional thyristor switches of valve groups, free from connection to the control branches of the galvanically isolated semi-windings, are connected to each other another, characterized in that the device is equipped with a high-speed relay built on the basis of an additional bidirectional thyristor switch with parallel connected to it the outputs of the contactor with normally closed contacts, one output of which is connected to one of the control branches of one galvanically isolated half-winding, and its other output is connected to one of the control branches of the other galvanically isolated half-winding of the primary sectioned winding of the transformer.
RU2021107864A 2021-03-24 2021-03-24 Device to control transformer voltage under load RU2761173C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107864A RU2761173C1 (en) 2021-03-24 2021-03-24 Device to control transformer voltage under load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107864A RU2761173C1 (en) 2021-03-24 2021-03-24 Device to control transformer voltage under load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2761173C1 true RU2761173C1 (en) 2021-12-06

Family

ID=79174211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107864A RU2761173C1 (en) 2021-03-24 2021-03-24 Device to control transformer voltage under load

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2761173C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2163916A5 (en) * 1971-12-06 1973-07-27 Alsthom
SU513349A1 (en) * 1974-07-09 1976-05-05 Челябинский Политехнический Институт Transformer Voltage Regulator
RU88863U1 (en) * 2009-06-22 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева VOLTAGE CONTROL UNIT UNDER LOAD
RU2741335C1 (en) * 2020-09-08 2021-01-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Control device for transformer under load

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2163916A5 (en) * 1971-12-06 1973-07-27 Alsthom
SU513349A1 (en) * 1974-07-09 1976-05-05 Челябинский Политехнический Институт Transformer Voltage Regulator
RU88863U1 (en) * 2009-06-22 2009-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева VOLTAGE CONTROL UNIT UNDER LOAD
RU2741335C1 (en) * 2020-09-08 2021-01-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Control device for transformer under load

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101134998B1 (en) Device for regulating electrical voltage
CN104362751A (en) Intelligent switching switch
US6969927B1 (en) Power switching apparatus
RU2741335C1 (en) Control device for transformer under load
CN103633978A (en) Economical on-load tap-changer and method thereof
RU2761173C1 (en) Device to control transformer voltage under load
JP5731143B2 (en) Voltage regulator
RU2711587C1 (en) Method of controlling transformer voltage under load and device for its implementation
US20050017696A1 (en) Method and device for regulating electric voltage
RU2761174C1 (en) Method for controlling the operating modes of the transformer voltage regulator under load
RU2748588C1 (en) Device for controlling transformer voltage under load
RU2752865C1 (en) Method for controlling transformer voltage under load
CN1321356C (en) Arcless compensation type single-phase voltage regulating and stabilizing device
Hailong et al. Research on Key Technologies of the 10kV Wide Range and Arcless on-Load Automatic Voltage Regulation Distribution Transformer
RU119184U1 (en) TRANSFORMER VOLTAGE CONTROL DEVICE
RU2746124C1 (en) Voltage control method of transformer under load
RU2761522C1 (en) Apparatus for controlling the voltage of a transformer under load
RU2752000C1 (en) Method for changing transformation ratio of power transformer
RU2741336C1 (en) Device for transformer under load voltage control
RU2224344C2 (en) Method and device for reducing electrical energy loss in low-voltage networks
RU2709094C1 (en) Three-phase alternating voltage corrector
RU2772263C1 (en) DEVICE FOR SWITCHING COILS OF WINDING OF TRANSFORMER 6(10)/0.4 kV
RU2531389C1 (en) Line voltage control unit
CN109637858B (en) Transformer switch group, transformer, and capacity adjusting method and device of transformer
CN217157910U (en) Voltage-regulating tapping system of arcless on-load automatic voltage-regulating distribution transformer