RU2771243C1 - Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage - Google Patents

Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage Download PDF

Info

Publication number
RU2771243C1
RU2771243C1 RU2021112616A RU2021112616A RU2771243C1 RU 2771243 C1 RU2771243 C1 RU 2771243C1 RU 2021112616 A RU2021112616 A RU 2021112616A RU 2021112616 A RU2021112616 A RU 2021112616A RU 2771243 C1 RU2771243 C1 RU 2771243C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
windings
winding
branches
primary
Prior art date
Application number
RU2021112616A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Максимович Казымов
Борис Сергеевич Компанеец
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2021112616A priority Critical patent/RU2771243C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771243C1 publication Critical patent/RU2771243C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/025—Constructional details of transformers or reactors with tapping on coil or windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers

Landscapes

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

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be executed in an implementation of any power. Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage is intended to supply consumers with electric power of industrial frequency with a line voltage level of 0.4 kV. The transformer has three windings, wherein two are primary voltage windings and one is a secondary voltage winding. One of the primary voltage windings has intermediate taps. In order to change the working primary voltage, a change in the connection circuit of the primary windings of the transformer is applied, and in order to adjust the secondary voltage, the taps of one of the primary windings of the transformer are switched.EFFECT: increase in the reliability due to the power supply provided to consumers when working on any of the most common levels of medium voltage for insulated-neutral networks used in the Unified Power System of Russia: 35, 20, 10, 6 kV.1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим трансформаторам, а именно к трансформаторам с отводами от катушек или обмотки, предназначенным для электроснабжения потребителей электрической энергией промышленной частоты уровнем напряжения 0,4 кВ, с источниками первичного напряжения уровня напряжения 35, 20, 10 или 6 кВ в зависимости от схемы соединения первичных обмоток трансформатора.The invention relates to electrical transformers, namely to transformers with taps from coils or windings, designed to supply consumers with electrical energy of industrial frequency with a voltage level of 0.4 kV, with primary voltage sources of a voltage level of 35, 20, 10 or 6 kV, depending on the circuit connection of the primary windings of the transformer.

Известен регулируемый силовой трансформатор для стабилизаторов напряжения, выполненный по типу трансформаторов с насыщающимися участками магнитной системы и с обмотками подмагничивания для плавного изменения коэффициента трансформации. Магнитная система трансформатора составлена из трех Ш-образных, то есть трехстержневых, сердечников, крайние стержни одного из которых и средние стержни двух других охватываются первичной обмоткой, тогда как крайние стержни этих двух сердечников несут вторичную обмотку, а средний стержень первого сердечника - обмотку подмагничивания. Сердечники набраны из Ш-обрзного железа (авторское свидетельство SU 108629, МПК H01F 21/08 (2000.01), G05 F 3/06 (2000.01)).Known adjustable power transformer for voltage stabilizers, made according to the type of transformers with saturating sections of the magnetic system and with bias windings for a smooth change in the transformation ratio. The magnetic system of the transformer is composed of three W-shaped, that is, three-rod, cores, the extreme rods of one of which and the middle rods of the other two are covered by the primary winding, while the extreme rods of these two cores carry the secondary winding, and the middle rod of the first core - the bias winding. The cores are made of W-shaped iron (author's certificate SU 108629, IPC H01F 21/08 (2000.01), G05 F 3/06 (2000.01)).

Однако описанный трансформатор используется только с одним уровнем первичного напряжения вследствие регулирования только вторичного напряжения. Кроме того, снижена надежность трансформатора и увеличена сложность его применения в связи с введением обмотки подмагничивания, которая нуждается в подключении к отдельному управляющему устройству.However, the described transformer is used with only one primary voltage level due to regulation of only the secondary voltage. In addition, the reliability of the transformer is reduced and the complexity of its application is increased due to the introduction of a bias winding, which needs to be connected to a separate control device.

Известен трехфазный симметричный регулируемый трансформатор, содержащий три стержня, расположенные под углом 120° друг к другу, обмотки на каждом из стержней и обмотки подмагничивания, расположенные по оси симметрии трансформатора. Вся первичная обмотка трансформатора находится в нижнем окне, а вторичная обмотка разделена на две части, одна из которых находится в нижнем окне, а вторая - в верхнем. Трансформатор выполнен с двумя подмагничиваемыми ярмами, образующими звезду, причем обмотки подмагничивания расположены по оси симметрии трансформатора, и каждая из обмоток намагничивает только одно ярмо, представляющее звезду. Трансформатор позволяет производить плавное регулирование вторичного напряжения, а также в широких пределах изменять реактивное сопротивление, если подмагничивается только среднее ярмо (авторское свидетельство SU 233144, МПК B23K 9/00 (2000.01), H01F 29/14 (2000.01), H01F 30/12 (2000.01)).Known three-phase symmetrical adjustable transformer containing three rods located at an angle of 120° to each other, the windings on each of the rods and the bias winding located along the axis of symmetry of the transformer. The entire primary winding of the transformer is in the lower window, and the secondary winding is divided into two parts, one of which is in the lower window, and the second in the upper one. The transformer is made with two magnetizable yokes forming a star, and the magnetization windings are located along the transformer symmetry axis, and each of the windings magnetizes only one yoke representing a star. The transformer allows smooth regulation of the secondary voltage, as well as changing the reactance over a wide range if only the middle yoke is magnetized (author's certificate SU 233144, IPC B23K 9/00 (2000.01), H01F 29/14 (2000.01), H01F 30/12 ( 2000.01)).

Основным недостатком описываемого устройства является отсутствие возможности использования в сетях с разным уровнем первичного напряжения вследствие регулирования только вторичного напряжения. Кроме того, изготовление данного трансформатора является трудоемким, так как стержни расположены под углом 120° друг к другу, а его эксплуатация - сложной за счет необходимости разделения вторичной обмотки на две части и использования двух обмоток подмагничивания, которые нуждаются в подключении к отдельным управляющим устройствам.The main disadvantage of the described device is the inability to use in networks with different levels of primary voltage due to the regulation of only the secondary voltage. In addition, the manufacture of this transformer is laborious, since the rods are located at an angle of 120 ° to each other, and its operation is complicated due to the need to divide the secondary winding into two parts and use two bias windings that need to be connected to separate control devices.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату - прототипом - является трехфазный регулируемый трансформатор, образованный двумя последовательными трансформаторами, управляемый поочередно в пределах полупериода напряжения коммутацией короткозамкнутых обмоток, осуществляемой тиристорами и коммутирующей емкостью. Трансформатор содержит магнитопровод из трех стержней, имеющих короткозамкнутые обмотки на каждом из них, с соединением обмоток звездой, источник напряжения и нагрузку. При этом короткозамкнутые обмотки каждого последовательного трансформатора соединены звездой и подключены к трехфазной системе выпрямления с нулевым проводом, последовательно с которым включен коммутирующий тиристор, соединенные по катодной цепи с аналогичным тиристором второй короткозамкнутой обмотки. Данный трехфазный регулируемый трансформатор предназначен для использования в системах электроснабжения, в которых предъявляются повышенные требования к регулированию напряжения у потребителей и позволяет регулировать вторичное напряжение путем совместного действия однофазного регулятора и коммутирующей емкости (авторское свидетельство SU 485535, МПК Н02Р 5/28 (2000.01), G05F 1/20 (2000/01).Closest to the proposed invention in terms of technical essence and the achieved result - the prototype - is a three-phase adjustable transformer, formed by two series transformers, controlled alternately within the voltage half-cycle by switching short-circuited windings carried out by thyristors and a switching capacitance. The transformer contains a magnetic circuit of three rods with short-circuited windings on each of them, with a star connection of the windings, a voltage source and a load. In this case, the short-circuited windings of each series transformer are connected by a star and connected to a three-phase rectification system with a neutral wire, with which a switching thyristor is connected in series, connected via a cathode circuit to a similar thyristor of the second short-circuited winding. This three-phase adjustable transformer is designed for use in power supply systems that have increased requirements for voltage regulation at consumers and allows you to regulate the secondary voltage by the combined action of a single-phase regulator and a switching capacitance (copyright SU 485535, IPC H02R 5/28 (2000.01), G05F 1/20 (2000/01).

Основным недостатком данного трехфазного регулируемого трансформатора является отсутствие возможности использования в сетях с разным уровнем первичного напряжения вследствие регулирования только вторичного напряжения при повышенной сложности исполнения ввиду применения электронных устройств для регулирования вторичного напряжения, требующих использования отдельного управляющего устройства.The main disadvantage of this three-phase adjustable transformer is the inability to use it in networks with different levels of primary voltage due to the regulation of only the secondary voltage with increased complexity due to the use of electronic devices for regulating the secondary voltage, requiring the use of a separate control device.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в создании силового трехфазного регулируемого трансформатора для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения, способного работать при различных уровнях первичного напряжения, а именно: 35 кВ, 20 кВ, 10 кВ, 6 кВ, за счет предложенных соединений первичных обмоток, а также способного обеспечить регулирование вторичного напряжения за счет переключения отводов на обмотке первичного напряжения, предназначенного для электроснабжения потребителей электрической энергией промышленной частоты уровнем напряжения 0,4 кВ.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the invention, is to create a power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage, capable of operating at various levels of primary voltage, namely: 35 kV, 20 kV, 10 kV, 6 kV, for due to the proposed connections of the primary windings, as well as capable of providing regulation of the secondary voltage by switching taps on the primary voltage winding, designed to supply consumers with electrical energy of industrial frequency with a voltage level of 0.4 kV.

Решение данной технической проблемы достигается тем, что в силовом трехфазном регулируемом трансформаторе для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения, содержащем магнитопровод из трех стержней, имеющих обмотки на каждом из них, с соединением обмоток звездой, источник напряжения, нагрузку, согласно изобретению на каждом стержне магнитопровода обмотки расположены так, что две из них являются обмотками первичного напряжения, одна из которых имеет промежуточные отводы, а другая - обмоткой вторичного напряжения, не имеющей промежуточных отводов. Для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 35 кВ обмотки первичного напряжения составлены звездой таким образом, что конец каждой ветви однофазной обмотки первичного напряжения соединен с началом каждой ветви однофазной обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами, концы ветвей однофазных обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены между собой, а начала ветвей однофазных обмоток первичного напряжения соединены с источником напряжения, обмотка вторичного напряжения составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой, Для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 20 кВ обмотки первичного напряжения составлены треугольником таким образом, что начала ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с концами ветвей обмоток первичного напряжения, находящимися на соответствующих стержнях, а концы ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с началами ветвей обмоток первичного напряжения, находящимися на соседних стержнях, а точки соединения этих обмоток связаны с источником напряжения, обмотка вторичного напряжения составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой. Для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 10 кВ обмотки первичного напряжения составлены звездой таким образом, что концы ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены между собой, начала ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с нагрузкой, обмотка первичного напряжения разомкнута, а обмотка вторичного напряжения составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой. Для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 6 кВ обмотки первичного напряжения составлены треугольником из ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами, начала ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с нагрузкой, обмотка первичного напряжения разомкнута, а обмотка вторичного напряжения составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in a power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage, containing a magnetic circuit of three rods with windings on each of them, with a star winding connection, a voltage source, a load, according to the invention on each rod the magnetic circuits of the winding are arranged so that two of them are primary voltage windings, one of which has intermediate taps, and the other is a secondary voltage winding that does not have intermediate taps. To connect the transformer to a network with a voltage level of 35 kV, the primary voltage windings are composed of a star in such a way that the end of each branch of the single-phase primary voltage winding is connected to the beginning of each branch of the single-phase primary voltage winding with intermediate taps, the ends of the branches of the single-phase primary voltage windings with intermediate taps are connected between itself, and the beginnings of the branches of single-phase primary voltage windings are connected to a voltage source, the secondary voltage winding is made up of a star in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding are connected to each other, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding are connected to the load, To connect the transformer to a network with a voltage level 20 kV primary voltage windings are arranged in a triangle in such a way that the beginnings of the branches of the primary voltage windings with intermediate taps are connected to the ends of the branches of the primary voltage windings located on the corresponding rods, and the ends of the branches of the primary voltage windings with intermediate taps are connected to the beginnings of the branches of the primary voltage windings located on adjacent rods, and the connection points of these windings are connected to a voltage source, the secondary voltage winding is made up of a star in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding are connected to each other, and the beginning of the secondary voltage winding branches are connected to the load. To connect the transformer to a network with a voltage level of 10 kV, the primary voltage windings are composed of a star in such a way that the ends of the primary voltage winding branches with intermediate taps are connected to each other, the beginnings of the primary voltage winding branches with intermediate taps are connected to the load, the primary voltage winding is open, and the winding the secondary voltage winding is made up of a star in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding are connected to each other, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding are connected to the load. To connect the transformer to a network with a voltage level of 6 kV, the primary voltage windings are made up of a triangle from the branches of the primary voltage winding with intermediate taps, the beginning of the primary voltage winding branches with intermediate taps are connected to the load, the primary voltage winding is open, and the secondary voltage winding is made up of a star in such a way that that the ends of the branches of the secondary voltage winding are interconnected, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding are connected to the load.

Способность силового трехфазного трансформатора работать при подключении к сетям с различным уровнем первичного напряжения обусловлена применением двух неодинаковых первичных обмоток с возможностью изменения схемы их соединения, при этом возможны две комбинации соединений: соединение треугольником и соединение звездой. Способность силового трансформатора осуществлять регулирование вторичного напряжения достигается возможностью переключать промежуточные отводы первичных обмоток трансформатора, тем самым изменяя коэффициент трансформации.The ability of a three-phase power transformer to work when connected to networks with different levels of primary voltage is due to the use of two unequal primary windings with the possibility of changing their connection scheme, while two combinations of connections are possible: a delta connection and a star connection. The ability of a power transformer to regulate the secondary voltage is achieved by the ability to switch the intermediate taps of the primary windings of the transformer, thereby changing the transformation ratio.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема силового трехфазного регулируемого трансформатора для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения - 35, 20, 10, 6 кВ; на фиг. 2 - схема соединения первичных обмоток трансформатора для работы с первичным напряжением 35 кВ; на фиг. 3 - схема соединения первичных обмоток трансформатора для работы с первичным напряжением 20 кВ; на фиг. 4 - схема соединения первичных обмоток трансформатора для работы с первичным напряжением 10 кВ; на фиг. 5 - схема соединения первичных обмоток трансформатора для работы с первичным напряжением 6 кВ; на фиг. 6 - схема соединения вторичных обмоток трансформатора.The present invention is illustrated by the drawing, where in Fig. 1 shows a schematic diagram of a power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage - 35, 20, 10, 6 kV; in fig. 2 - connection diagram of the primary windings of the transformer for operation with a primary voltage of 35 kV; in fig. 3 - connection diagram of the primary windings of the transformer for operation with a primary voltage of 20 kV; in fig. 4 - connection diagram of the primary windings of the transformer for operation with a primary voltage of 10 kV; in fig. 5 - connection diagram of the primary windings of the transformer for operation with a primary voltage of 6 kV; in fig. 6 - connection diagram of the secondary windings of the transformer.

Силовой трехфазный регулируемый трансформатор для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения содержит магнитопровод, состоящий из трех стержней, на каждом из которых расположено по три обмотки. Две обмотки на каждом стержне являются обмотками первичного напряжения, причем одна из них имеет несколько промежуточных отводов, а одна обмотка является обмоткой вторичного напряжения и не имеет промежуточных отводов. Изменением схемы соединения первичных обмоток изменяется рабочее первичное напряжение силового трехфазного регулируемого трансформатора, переключением отводов на первичной обмотке изменяется вторичное напряжение силового трехфазного регулируемого трансформатора.A power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage contains a magnetic circuit consisting of three rods, each of which has three windings. Two windings on each rod are primary voltage windings, one of them has several intermediate taps, and one winding is a secondary voltage winding and has no intermediate taps. By changing the connection scheme of the primary windings, the operating primary voltage of the power three-phase adjustable transformer changes, by switching taps on the primary winding, the secondary voltage of the power three-phase adjustable transformer changes.

Первая трехфазная обмотка первичного напряжения 1 состоит из трех одинаковых однофазных обмоток первичного напряжения 2, которые расположены на разных стержнях магнитопровода 3. Однофазные обмотки первичного напряжения 2 выполнены электрически независимыми друг от друга. Каждая из однофазных обмоток первичного напряжения 2 рассчитана на приложение к ней действующего значения напряжения в 14 кВ.The first three-phase primary voltage winding 1 consists of three identical single-phase primary voltage windings 2, which are located on different rods of the magnetic circuit 3. Single-phase primary voltage windings 2 are made electrically independent of each other. Each of the single-phase windings of the primary voltage 2 is designed to apply an effective voltage value of 14 kV to it.

Вторая трехфазная обмотка первичного напряжения 4 состоит из трех одинаковых однофазных обмоток первичного напряжения с отводами 5, которые расположены на разных стержнях магнитопровода 3. Однофазные обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5 выполнены электрически независимыми друг от друга. Каждая из однофазных обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами 5 рассчитана на приложение действующего значения напряжения в 6 кВ. Отводы, наличествующие в однофазной обмотке первичного напряжения с промежуточными отводами 5, предназначены для регулирования вторичного напряжения путем их переключения внешним устройством (на чертеже не показано). Однофазная обмотка первичного напряжения с промежуточными отводами 5 отличается от однофазной обмотки первичного напряжения 2 сечением применяемых проводов и меньшим в 2,33 раза числом витков.The second three-phase primary voltage winding 4 consists of three identical single-phase primary voltage windings with taps 5, which are located on different rods of the magnetic core 3. Single-phase primary voltage windings with intermediate taps 5 are electrically independent from each other. Each of the single-phase primary voltage windings with intermediate taps 5 is designed to apply an effective voltage value of 6 kV. The taps present in the single-phase winding of the primary voltage with intermediate taps 5 are designed to regulate the secondary voltage by switching them with an external device (not shown in the drawing). The single-phase winding of the primary voltage with intermediate taps 5 differs from the single-phase winding of the primary voltage 2 by the cross section of the wires used and by a factor of 2.33 less number of turns.

Трехфазная обмотка вторичного напряжения 6 состоит из трех одинаковых однофазных обмоток вторичного напряжения 7, которые расположены на разных стержнях магнитопровода 3. Однофазные обмотки вторичного напряжения 7 выполнены электрически независимыми друг от друга. Каждая из однофазных обмоток вторичного напряжения 7 рассчитана на приложение напряжения в 0,22 кВ. Однофазная обмотка вторичного напряжения 7 отличается от однофазной обмотки первичного напряжения 2 сечением применяемых проводов и меньшим в 63,63 раза числом витков.The three-phase winding of the secondary voltage 6 consists of three identical single-phase windings of the secondary voltage 7, which are located on different rods of the magnetic circuit 3. The single-phase windings of the secondary voltage 7 are made electrically independent of each other. Each of the single-phase windings of the secondary voltage 7 is designed to apply a voltage of 0.22 kV. The single-phase winding of the secondary voltage 7 differs from the single-phase winding of the primary voltage 2 by the cross section of the wires used and by a factor of 63.63 fewer turns.

Для подключения трансформатора к сети с линейным первичным уровнем напряжения 35 кВ обмотки первичного напряжения составлены звездой таким образом, что каждая ветвь звезды состоит из последовательно соединенных друг с другом однофазной обмотки первичного напряжения 2 и однофазной обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5 на одном стержне магнитопровода 3. Так, конец каждой ветви однофазной обмотки первичного напряжения 2 соединен с началом каждой ветви однофазной обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5, концы ветвей однофазных обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами 5 замкнуты между собой, а начала ветвей однофазных обмоток первичного напряжения 2 соединены с источником напряжения (на чертеже не показан). Трехфазная обмотка вторичного напряжения 6 составлена звездой таким образом, что концы ветвей каждой из однофазных обмоток вторичного напряжения 7 соединены между собой, а начала ветвей каждой однофазной обмотки вторичного напряжения 7 соединены с нагрузкой.To connect the transformer to a network with a linear primary voltage level of 35 kV, the primary voltage windings are made up of a star in such a way that each branch of the star consists of a single-phase primary voltage winding 2 and a single-phase primary voltage winding connected in series with each other with intermediate taps 5 on one core of the magnetic core 3 So, the end of each branch of the single-phase primary voltage winding 2 is connected to the beginning of each branch of the single-phase primary voltage winding with intermediate taps 5, the ends of the branches of the single-phase primary voltage windings with intermediate taps 5 are closed to each other, and the beginnings of the branches of the single-phase primary voltage windings 2 are connected to the source voltage (not shown in the drawing). The three-phase winding of the secondary voltage 6 is composed of a star in such a way that the ends of the branches of each of the single-phase windings of the secondary voltage 7 are connected to each other, and the beginnings of the branches of each single-phase winding of the secondary voltage 7 are connected to the load.

Силовой трехфазный регулируемый трансформатор для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения работает следующим образом при подключении к сети с уровнем напряжения 35 кВ. Напряжение подается на начала однофазных обмоток первичного напряжения 2. При этом на однофазную обмотку первичного напряжения 2 прикладывается напряжение в 14 кВ, а на однофазную обмотку первичного напряжения с промежуточными отводами 5 прикладывается напряжение в 6 кВ. Вторичные обмотки в таком режиме имеют схему соединения - звезда, и на каждой из однофазных обмоток вторичного напряжения 7 возникает напряжение в 0,22 кВ. Линейное вторичное напряжение в таком случае составляет 0,4 кВ. Дополнительное регулирование вторичного напряжения может осуществляться в данном случае при помощи переключения отводов на однофазной обмотке первичного напряжения с промежуточными отводами 5. Данный режим работы силового трехфазного трансформатора является стабильным и может продолжаться неограниченное время.A power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage operates as follows when connected to a network with a voltage level of 35 kV. Voltage is applied to the beginning of the single-phase primary voltage windings 2. In this case, a voltage of 14 kV is applied to the single-phase primary voltage winding 2, and a voltage of 6 kV is applied to the single-phase primary voltage winding with intermediate taps 5. The secondary windings in this mode have a connection scheme - a star, and a voltage of 0.22 kV appears on each of the single-phase windings of the secondary voltage 7. Linear secondary voltage in this case is 0.4 kV. Additional regulation of the secondary voltage can be carried out in this case by switching taps on a single-phase winding of the primary voltage with intermediate taps 5. This mode of operation of the power three-phase transformer is stable and can last indefinitely.

Для подключения трансформатора к сети с линейным первичным уровнем напряжения 20 кВ обмотки первичного напряжения составлены треугольником таким образом, что каждая ветвь треугольника состоит из последовательно соединенных друг с другом однофазной обмотки первичного напряжения 2 и однофазной обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5 на одном стержне магнитопровода 3. Начала ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами 5 соединены с концами ветвей однофазных обмоток первичного напряжения 2, находящимися на соответствующих стержнях, концы ветвей однофазных обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами 5 соединены с началами ветвей однофазных обмоток первичного напряжения 2, находящимися на соседних стержнях, а точки соединения этих обмоток связаны с источником напряжения. Трехфазная обмотка вторичного напряжения 6 составлена по схеме звезда таким образом, что концы ветвей каждой из однофазных обмоток вторичного напряжения 7 соединены между собой, а начала ветвей каждой однофазной обмотки вторичного напряжения 7 соединены с нагрузкой.To connect the transformer to a network with a linear primary voltage level of 20 kV, the primary voltage windings are made up of a triangle in such a way that each branch of the triangle consists of a single-phase primary voltage winding 2 and a single-phase primary voltage winding connected in series with each other with intermediate taps 5 on one core of the magnetic circuit 3 The beginnings of the branches of the primary voltage windings with intermediate taps 5 are connected to the ends of the branches of the single-phase primary voltage windings 2 located on the corresponding rods, the ends of the branches of the single-phase primary voltage windings with intermediate taps 5 are connected to the beginnings of the branches of the single-phase primary voltage windings 2 located on adjacent rods, and the connection points of these windings are connected to the voltage source. The three-phase winding of the secondary voltage 6 is made according to the star scheme in such a way that the ends of the branches of each of the single-phase windings of the secondary voltage 7 are connected to each other, and the beginnings of the branches of each single-phase winding of the secondary voltage 7 are connected to the load.

Силовой трехфазный регулируемый трансформатор для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения работает следующим образом при подключении к сети с уровнем напряжения 20 кВ. Напряжение подается на точки соединения концов ветвей однофазных обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами 5 с началами ветвей однофазных обмоток первичного напряжения 2, находящимися на соседних стержнях. При этом на однофазную обмотку первичного напряжения 2 прикладывается напряжения в 14 кВ, а на однофазную обмотку первичного напряжения с промежуточными отводами 5 прикладывается напряжение в 6 кВ. На каждой из однофазных обмоток вторичного напряжения 7 возникает напряжение в 0,22 кВ. Линейное вторичное напряжение в таком случае составляет 0,4 кВ. Дополнительное регулирование вторичного напряжения может осуществляться в данном случае при помощи переключения отводов на однофазной обмотке первичного напряжения с промежуточными отводами 5. Данный режим работы силового трехфазного трансформатора является стабильным и может продолжаться неограниченное время.A power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage operates as follows when connected to a network with a voltage level of 20 kV. The voltage is applied to the points of connection of the ends of the branches of the single-phase windings of the primary voltage with intermediate taps 5 with the beginnings of the branches of the single-phase windings of the primary voltage 2 located on adjacent rods. In this case, a voltage of 14 kV is applied to the single-phase primary voltage winding 2, and a voltage of 6 kV is applied to the single-phase primary voltage winding with intermediate taps 5. A voltage of 0.22 kV occurs on each of the single-phase windings of the secondary voltage 7. Linear secondary voltage in this case is 0.4 kV. Additional regulation of the secondary voltage can be carried out in this case by switching taps on a single-phase winding of the primary voltage with intermediate taps 5. This mode of operation of the power three-phase transformer is stable and can last indefinitely.

Для подключения трансформатора к сети с линейным первичным уровнем напряжения 10 кВ обмотки первичного напряжения составлены звездой таким образом, что каждая ветвь звезды состоит из однофазной обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5. Концы ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами 5 замкнуты между собой, начала ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5 соединены с нагрузкой, однофазная обмотка первичного напряжения 2 разомкнута. Трехфазная обмотка вторичного напряжения 6 составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения 7 соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения 7 соединены с нагрузкой.To connect the transformer to a network with a linear primary voltage level of 10 kV, the primary voltage windings are composed of a star in such a way that each branch of the star consists of a single-phase primary voltage winding with intermediate taps 5. The ends of the branches of the primary voltage windings with intermediate taps 5 are closed to each other, the beginnings of the branches the primary voltage windings with intermediate taps 5 are connected to the load, the single-phase primary voltage winding 2 is open. The three-phase winding of the secondary voltage 6 is composed of a star in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding 7 are connected to each other, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding 7 are connected to the load.

Силовой трехфазный регулируемый трансформатор для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения работает следующим образом при подключении к сети с уровнем напряжения 10 кВ. Напряжение подается на начала однофазных обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами 5. При этом на однофазную обмотку первичного напряжения с промежуточными отводами 5 прикладывается напряжение в 6 кВ. Однофазные обмотки первичного напряжения 2 в данном режиме работы разомкнуты и не имеют электрического соединения ни между собой, ни с однофазными обмотками первичного напряжения с промежуточными отводами 5. На каждой из однофазных обмоток вторичного напряжения 7 возникнет напряжение в 0,22 кВ. Линейное вторичное напряжение в таком случае составляет 0,4 кВ. Дополнительное регулирование вторичного напряжения может осуществляться в данном случае при помощи переключения отводов на обмотке первичного напряжения промежуточными с отводами 5. Данный режим работы силового трехфазного трансформатора является стабильным и может продолжаться неограниченное время.A power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage operates as follows when connected to a network with a voltage level of 10 kV. Voltage is applied to the beginning of single-phase primary voltage windings with intermediate taps 5. In this case, a voltage of 6 kV is applied to the single-phase primary voltage winding with intermediate taps 5. The single-phase windings of the primary voltage 2 in this mode of operation are open and do not have an electrical connection either with each other or with the single-phase windings of the primary voltage with intermediate taps 5. A voltage of 0.22 kV will appear on each of the single-phase windings of the secondary voltage 7. Linear secondary voltage in this case is 0.4 kV. Additional regulation of the secondary voltage can be carried out in this case by switching taps on the primary voltage winding with intermediate taps 5. This mode of operation of the power three-phase transformer is stable and can last indefinitely.

Для подключения трансформатора к сети с линейным первичным уровнем напряжения 6 кВ обмотки первичного напряжения составлены треугольником, каждая ветвь которого состоит из однофазной обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5. Так, обмотки первичного напряжения составлены треугольником из ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5, начала ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами 5 соединены с нагрузкой, однофазные обмотки первичного напряжения 1 и 2 разомкнуты и не имеют электрического соединения ни между собой, ни с однофазными обмотками первичного напряжения с промежуточными отводами 5. Обмотка вторичного напряжения 6 составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения 7 соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения 7 соединены с нагрузкой.To connect the transformer to a network with a linear primary voltage level of 6 kV, the primary voltage windings are made up of a triangle, each branch of which consists of a single-phase primary voltage winding with intermediate taps 5. Thus, the primary voltage windings are made up of a triangle of primary voltage winding branches with intermediate taps 5, beginning branches of the primary voltage winding with intermediate taps 5 are connected to the load, single-phase primary voltage windings 1 and 2 are open and have no electrical connection either with each other or with single-phase primary voltage windings with intermediate taps 5. The secondary voltage winding 6 is composed of a star in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding 7 are interconnected, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding 7 are connected to the load.

Силовой трехфазный регулируемый трансформатор для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения работает следующим образом при подключении к сети с уровнем напряжения 6 кВ. На однофазную обмотку первичного напряжения с промежуточными отводами 5 прикладывается напряжение в 6 кВ. На каждой из однофазных обмоток вторичного напряжения 7 возникнет напряжение в 0,22 кВ. Линейное вторичное напряжение в таком случае составляет 0,4 кВ. Дополнительное регулирование вторичного напряжения может осуществляться в данном случае при помощи переключения отводов на обмотке первичного напряжения с промежуточными отводами 5. Данный режим работы силового трехфазного трансформатора является стабильным и может продолжаться неограниченное время.A power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage operates as follows when connected to a network with a voltage level of 6 kV. A voltage of 6 kV is applied to a single-phase primary voltage winding with intermediate taps 5. A voltage of 0.22 kV will appear on each of the single-phase windings of the secondary voltage 7. Linear secondary voltage in this case is 0.4 kV. Additional regulation of the secondary voltage can be carried out in this case by switching taps on the primary voltage winding with intermediate taps 5. This mode of operation of the power three-phase transformer is stable and can last indefinitely.

Силовой трехфазный регулируемый трансформатор для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения предназначен для работы в составе систем энергоснабжения, причем такой трансформатор является мобильным и используется для обеспечения энергоснабжения потребителей в условиях выхода из строя основного трансформаторного оборудования любого из классов среднего напряжения 6-35 кВ, а также для питания переносных электроприемников в условиях ликвидации аварий и других нарушений нормального режима в электроэнергетических системах в условиях отсутствия в непосредственной близости к месту работ источников питания для электроснабжения вышеупомянутых потребителей.A power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage is designed to operate as part of power supply systems, and such a transformer is mobile and is used to provide power to consumers in the event of failure of the main transformer equipment of any of the medium voltage classes 6-35 kV, and also for powering portable power receivers in the conditions of liquidation of accidents and other disruptions in the normal mode in electric power systems in the absence of power sources for power supply to the above-mentioned consumers in the immediate vicinity of the place of work.

Таким образом, при помощи предлагаемого силового трехфазного регулируемого трансформатора для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения возможно осуществлять присоединение к сетям с различным уровнем среднего напряжения посредством изменения схемы соединения первичных обмоток, что обеспечивает его высокую надежность в эксплуатации и широкий спектр задач, где требуется его применение.Thus, using the proposed power three-phase adjustable transformer for connection to networks of different levels of medium voltage, it is possible to connect to networks with different levels of medium voltage by changing the connection scheme of the primary windings, which ensures its high reliability in operation and a wide range of tasks where it is required. application.

Эффективность применения предлагаемого силового трехфазного регулируемого трансформатора для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения заключается в построении на базе единого магнитопровода, состоящего из трех стержней, трансформатора, способного работать на любом из наиболее распространенных уровне среднего напряжения для сетей с изолированной нейтралью, применяющихся в Единой энергетической системе России.The effectiveness of the use of the proposed power three-phase adjustable transformer for connecting to networks of various levels of medium voltage is to build on the basis of a single magnetic circuit, consisting of three rods, a transformer capable of operating at any of the most common levels of medium voltage for networks with isolated neutral used in the Unified Energy system of Russia.

Claims (1)

Силовой трехфазный регулируемый трансформатор для подключения к сетям различного уровня среднего напряжения, содержащий магнитопровод из трех стержней, имеющих обмотки на каждом из них, с соединением обмоток звездой, источник напряжения, нагрузку, отличающийся тем, что на каждом стержне магнитопровода обмотки расположены так, что две из них являются обмотками первичного напряжения, одна из которых имеет промежуточные отводы, а другая - обмоткой вторичного напряжения, не имеющей промежуточных отводов, причем для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 35 кВ обмотки первичного напряжения составлены звездой таким образом, что конец каждой ветви однофазной обмотки первичного напряжения соединен с началом каждой ветви однофазной обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами, концы ветвей однофазных обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены между собой, а начала ветвей однофазных обмоток первичного напряжения соединены с источником напряжения, обмотка вторичного напряжения составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой, для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 20 кВ обмотки первичного напряжения составлены треугольником таким образом, что начала ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с концами ветвей обмоток первичного напряжения, находящимися на соответствующих стержнях, а концы ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с началами ветвей обмоток первичного напряжения, находящимися на соседних стержнях, а точки соединения этих обмоток связаны с источником напряжения, обмотка вторичного напряжения составлена по схеме звезда таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой, для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 10 кВ обмотки первичного напряжения составлены звездой таким образом, что концы ветвей обмоток первичного напряжения с промежуточными отводами соединены между собой, начала ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с нагрузкой, обмотка первичного напряжения разомкнута, а обмотка вторичного напряжения составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой, для подключения трансформатора к сети с уровнем напряжения 6 кВ обмотки первичного напряжения составлены треугольником из ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами, начала ветвей обмотки первичного напряжения с промежуточными отводами соединены с нагрузкой, обмотка первичного напряжения разомкнута, а обмотка вторичного напряжения составлена звездой таким образом, что концы ветвей обмотки вторичного напряжения соединены между собой, а начала ветвей обмотки вторичного напряжения соединены с нагрузкой.A power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage, containing a magnetic circuit of three rods with windings on each of them, with a star connection of the windings, a voltage source, a load, characterized in that on each rod of the magnetic circuit the windings are located so that two of them are primary voltage windings, one of which has intermediate taps, and the other is a secondary voltage winding that does not have intermediate taps, and to connect the transformer to a network with a voltage level of 35 kV, the primary voltage windings are made up of a star in such a way that the end of each branch is single-phase windings of the primary voltage is connected to the beginning of each branch of the single-phase primary voltage winding with intermediate taps, the ends of the branches of the single-phase primary voltage windings with intermediate taps are connected to each other, and the beginnings of the branches of the single-phase primary voltage windings are connected to a voltage source, the secondary voltage winding is made up of a star in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding are connected to each other, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding are connected to the load, to connect the transformer to a network with a voltage level of 20 kV, the primary voltage windings are made up of a triangle in such a way that the beginnings of the winding branches primary voltage with intermediate taps are connected to the ends of the branches of the primary voltage windings located on the corresponding rods, and the ends of the branches of the primary voltage windings with intermediate taps are connected to the beginnings of the branches of the primary voltage windings located on adjacent rods, and the connection points of these windings are connected to a voltage source, the secondary voltage winding is made according to the star scheme in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding are connected to each other, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding are connected to the load, in order to connect the transformer to the network with a level m voltage of 10 kV, the primary voltage windings are composed of a star in such a way that the ends of the branches of the primary voltage windings with intermediate taps are connected to each other, the beginnings of the branches of the primary voltage winding with intermediate taps are connected to the load, the primary voltage winding is open, and the secondary voltage winding is made up of a star in this way that the ends of the branches of the secondary voltage winding are interconnected, and the beginnings of the branches of the secondary voltage winding are connected to the load, to connect the transformer to a network with a voltage level of 6 kV, the primary voltage windings are made up of a triangle from the branches of the primary voltage winding with intermediate taps, the beginning of the branches of the primary voltage winding with intermediate taps are connected to the load, the primary voltage winding is open, and the secondary voltage winding is made up of a star in such a way that the ends of the branches of the secondary voltage winding are connected to each other, and the beginnings of the winding branches secondary voltage connected to the load.
RU2021112616A 2021-04-28 2021-04-28 Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage RU2771243C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112616A RU2771243C1 (en) 2021-04-28 2021-04-28 Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112616A RU2771243C1 (en) 2021-04-28 2021-04-28 Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771243C1 true RU2771243C1 (en) 2022-04-28

Family

ID=81458855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021112616A RU2771243C1 (en) 2021-04-28 2021-04-28 Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771243C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU485535A1 (en) * 1973-12-03 1975-09-25 Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. Three Phase Adjustable Transformer
RU39739U1 (en) * 2004-05-20 2004-08-10 Пестряева Людмила Михайловна THREE PHASE TRANSFORMER
RU2335027C1 (en) * 2007-06-29 2008-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field
RU2640571C1 (en) * 2016-10-14 2018-01-10 Андрей Николаевич Евсеев Three-phase-single-phase transformer of evseev
CN110610795A (en) * 2019-09-23 2019-12-24 徐州瑾鸿电气有限公司 Three-phase transformer for two-phase rectifier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU485535A1 (en) * 1973-12-03 1975-09-25 Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. Three Phase Adjustable Transformer
RU39739U1 (en) * 2004-05-20 2004-08-10 Пестряева Людмила Михайловна THREE PHASE TRANSFORMER
RU2335027C1 (en) * 2007-06-29 2008-09-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Single-phase-three-phase transformer with rotary magnetic field
RU2640571C1 (en) * 2016-10-14 2018-01-10 Андрей Николаевич Евсеев Three-phase-single-phase transformer of evseev
CN110610795A (en) * 2019-09-23 2019-12-24 徐州瑾鸿电气有限公司 Three-phase transformer for two-phase rectifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5461300A (en) Phase angle regulating transformer with a single core per phase
US4837497A (en) Variable transformer, reactor and method of their control
US5990667A (en) Regulator with asymmetrical voltage increase/decrease capability for utility system
RU2622890C1 (en) Method for switching-on, switching-off and regulating voltage of transformer substation
CA2315621A1 (en) Flux control for high power static electromagnetic devices
RU2585007C1 (en) Device for control of reactive power of electric network (versions)
RU2771243C1 (en) Power three-phase adjustable transformer for connection to networks of various levels of medium voltage
CN111338412A (en) Alternating current voltage stabilizer and alternating current voltage stabilizing equipment
US11159091B2 (en) Stackable isolated voltage optimization module
US6011381A (en) Three-phase auto transformer with two tap changers for ratio and phase-angle control
KR20010016952A (en) Impedance-Compensated Power Transmission Circuit
RU2245600C1 (en) Step-by-step ac voltage regulation device
US20230353059A1 (en) Phase shifting transformers comprising a single coil for two exciting windings for voltage regulation and for phase shift angle regulation
RU2680371C1 (en) Switchable shunt reactor (options)
SU1781711A1 (en) Three-phase saturating reactor
RU2731209C1 (en) Device for uniform distribution of single-phase load by phases of three-phase network
JPS62182815A (en) Thyristor control type voltage phase controlled auto-transformer
SU1072172A1 (en) Overcurrent limiter
US2696586A (en) Constant current regulator
SU1046784A1 (en) Three-phase saturated-core reactor
Nilakantan et al. Variable Active and Reactive Power Control Using OLTC in The Power Network
SU606186A1 (en) Transformer-type device for phase shift control
RU2326462C2 (en) Three-phase transformer unit with voltage regulation
EA046571B1 (en) THREE-PHASE TRANSFORMER
US3536991A (en) Device for balancing a three-phase electrical network