SU1275560A1

SU1275560A1 - Active part of autotransformer

Info

Publication number: SU1275560A1
Application number: SU843807596A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иосифович Борю; Маргарита Александровна Стенина; Петр Николаевич Автаев
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1984-11-01
Publication date: 1986-12-07

Description

Изобретение относитс к электротехнике , к силовым автотрансформаторам со вспомогательными обмотками.The invention relates to electrical engineering, to power autotransformers with auxiliary windings.

Целью изобретени вл етс повы шение надежности путем повышени устойчивости к токам короткого замыкани и снижение материалоемкости.The aim of the invention is to increase reliability by increasing resistance to short-circuit currents and reducing material intensity.

На фиг. 1 изображен предлагаемый автотрансформатор, продольный разрез; на фиг. 2 - схема соединени вспомогательной обмотки с трансформатором собственных нужд.FIG. 1 shows the proposed autotransformer, a longitudinal section; in fig. 2 is a diagram of connecting the auxiliary winding to the auxiliary transformer.

Активна часть автотрансформатора содержит стержневой магнитопровод 1, на стержне 2 которого размещена последовательна 3 и обща 4 рбмотки, соединенные по автотрансформаторной схеме ,и размещенные на двух концентрах . Вспомогательна обмотка разделана на две последовательно соединенные секции 5 и 6, размещенные над последовательной 3 и общей 4 обмотками на одном с ними концентре. Секци 5 имеет ширину, равную ширине последовательной обмотки 3, и располагаетс у одного из ее торцов. Втора из секций 6 имеет ширину, равную ширине общей обмотки 4, и также располагаетс у одного из его торцов. Количество витков в секци х 5 и 6 вспомогательной обмотки пропорционально количеству витков обмотки, у торца которой она размещена. Обмотки друг от друга и от магнитной системы изолируютс с помощью изолирующих цилиндров 7, шайб 8, колец 9. Обмотки в осевом направлении запрессованы с помощью прессующих колец 10 и 11. Вспомогательные обмотки, соединенные в треугольник 12, питают первичную обмотку 13 трансформатора собственных нужд 14, вторична обмотка 15 которого расчитана на напр жение, необходимое дл потреблени собственных нужд. Вспомогательна обмотка в трехфазной системе может быть соединена в треугольник и может использоватьс дл питани промышленного трансформа тора и компенсации магнитного пол гармоник, кратных трем, при этом про межуточный трансформатор может быть установлен на активной части силовог автотрансформатора. При предложенном расположении обмоток резко ослабл етс электромагнитна св зь между секци ми вспосогательной обмотки 5 и 6 и последовательной 3 и общей 4 обмотками, что снижает кратность токов короткогоThe active part of the autotransformer contains a core magnetic circuit 1, on the rod 2 of which is placed sequentially 3 and total 4 rotations, connected by an autotransformer circuit, and placed on two concentrates. The auxiliary winding is divided into two series-connected sections 5 and 6, placed above the serial 3 and total 4 windings on the same center with them. Section 5 has a width equal to the width of the series winding 3 and is located at one of its ends. The second of sections 6 has a width equal to the width of the total winding 4, and is also located at one of its ends. The number of turns in sections 5 and 6 of the auxiliary winding is proportional to the number of turns of the winding, at the end of which it is located. The windings are insulated from each other and from the magnetic system using insulating cylinders 7, washers 8, rings 9. Axial windings are pressed by pressing rings 10 and 11. Auxiliary windings connected in delta 12 feed the primary winding 13 of the auxiliary transformer 14 , the secondary winding 15 of which is designed for the voltage required for the consumption of its own needs. The auxiliary winding in a three-phase system can be triangularly connected and can be used to power an industrial transformer and compensate for the magnetic field of multiples of three, while the intermediate transformer can be installed on the active part of the autotransformer. With the proposed arrangement of the windings, the electromagnetic coupling between the auxiliary winding sections 5 and 6 and the sequential 3 and the total 4 windings is sharply weakened, which reduces the multiplicity of short-circuit currents

замыкани в секци х вспомогательной обмотки 5 и 6. Поэтому дл обеспечени фактической стойкости вспомогательной обмотки 5 и 6 не требуетс closing in the auxiliary winding sections 5 and 6. Therefore, to ensure the actual durability of the auxiliary winding 5 and 6 is not required

дополнительного вложени обмоточного пров.ода, что позвол ет изготавливать вспомогательную обмотку с номинальной мощностью в пределах 1% номинальной мощности автотрансформатора, чтоadditional investment of the winding wire, which allows the manufacture of an auxiliary winding with a nominal power of 1% of the rated power of the autotransformer, which

снижает расход обмоточного провода во вспомогательной обмотке. Кроме того, за счет исключени отдельного концентра вспомогательной обмотки снижаютс средние диаметры последовательной 3 и общей 4 обмоток и межосевое рассто ние магнитопровода 1, что обеспечивает снижение расхода не только обмоточного провода в последовательной 3 и общей 4 обмотках, но электротехнической стали, а также трансформаторного масла за счет уменьшени размеров бака. Снижение массы электротехнической стали и обмоточного провода приведет к снижению потерь холостого хода и короткого замыкани автотрансформатора. Напр жение короткого замыкани Среактанс) между вспомогательной обмоткой и последовательно соединенными обмотками 3 и 4, образующими обмотку высшего напр жени отнесенное к номинальной мощности автотрансформатора , возрастет. Однако, если реактанс этих обмоток отнести к номинальной мощности вспомогательной обмотки (например, равной 1% номинальной мощности автотрансформатора), то его величина резко снижаетс и позвол ет трансформировать электроэнергию из обмотки ВН во вспомогательную обмотку без недопустимого напр жени на этом реактансе. Ввиду того, что номинальна мощность вспомогательной обмотки снижаетс , снижаетс и площадь ее сечени в окне магнитопровода. Поэтому вспомогательна обмотка при предложенном ее расположении практически не увеличивает высоты окна магнитопровода (увеличение не превысит 1%). Равенство ширины секций вспомогательной обмотки соответствующим ширинам последовательной 3 и общей 4 обмоток необходимо дл обеспечени надежной осевой запрессовки секций 5 и 6 вспомогательной обмотки прессующими кольцами, вл ющимис обощми дл пар обмоток 3 и 5, 4 и 6. 31 Предложенные соотношени между витками обмоток обеспечивают равенст во намагничивакицих сил (ампер-витков пар обмо.ток 3 и 5, 4 и 6, при котором создаетс наилучшее распределение электромагнитного пол рассто ни в зоне вспомогательной обмотки, привод щее к снижению реактивного сопротивлени между обмотками 3 и 4 и вспомогательной обмотки, обеспечиваю щае минимум добавочных потерь от вихревых токов, наименьшие динамические усили во вспомогательной обмотке при коротком замыкании. Формула и 3 о б-р е т е н и Активна часть автотрансформатора, содержаща магнитопровод, на стержне 60 которого размещены концентрические обща и последовательна обмотки, а также вспомогательна обмотка, отличающа с тем, что, с целью повьшени надежности путем повышени устойчивости к токам короткого замыкани к снижени материалоемкости, вспомогательна обмотка разделена на две последовательно соединенные секции , одна из которых имеет ширину общей, а друга - ширину последовательной обмотки, и кажда секци размещена на одном концентре с соответствуклцей ей по ширине обмоткой у одного, из ее торцов, а число витков в секци х вспомогательной обмотки пропорционально числувитков обмотки у. торца которой она размещена.reduces the consumption of winding wire in the auxiliary winding. In addition, by eliminating a separate auxiliary winding concentration, the average diameters of sequential 3 and total 4 windings and center distance of magnetic circuit 1 are reduced, which ensures a reduction in consumption not only of the winding wire in serial 3 and the total 4 windings, but electrical steel, as well as transformer oil by reducing the size of the tank. Reducing the mass of electrical steel and magnet wire will lead to a reduction in no-load losses and short circuit of the autotransformer. The voltage of the short circuit is Sroactance) between the auxiliary winding and the series-connected windings 3 and 4, forming a higher voltage winding referred to the nominal power of the autotransformer, will increase. However, if the reactance of these windings is attributed to the rated power of the auxiliary winding (for example, equal to 1% of the rated power of the autotransformer), then its value decreases sharply and allows the electric power to be transformed from the HV winding into the auxiliary winding without an unacceptable voltage on this reactance. Due to the fact that the nominal power of the auxiliary winding is reduced, the area of its cross section in the window of the magnetic circuit decreases. Therefore, the auxiliary winding at its proposed location practically does not increase the height of the magnetic window (the increase will not exceed 1%). The equality of the width of the auxiliary winding sections to the corresponding widths of the successive 3 and total 4 windings is necessary to ensure reliable axial pressing of the auxiliary winding sections 5 and 6 by pressing rings, which are common for pairs of windings 3 and 5, 4 and 6. The proposed ratios between the turns of the windings provide equal in magnetized forces (ampere-turns of pairs of winding currents 3 and 5, 4 and 6, which creates the best distribution of the electromagnetic field of the distance in the auxiliary winding area, resulting in a decrease in between the windings 3 and 4 and the auxiliary winding, providing a minimum of additional losses from eddy currents, the smallest dynamic forces in the auxiliary winding during a short circuit. Formula 3 is an active part of the autotransformer containing the magnetic core, the rod 60 of which is located concentric common and sequential windings, as well as an auxiliary winding, characterized in that, in order to increase reliability by increasing the resistance to short-circuit currents to decrease bulk capacity, the auxiliary winding is divided into two series-connected sections, one of which has a total width, and the other a width of a sequential winding, and each section is placed on one concentrator with a corresponding width of one winding at one end of it, and the number of turns into a section x auxiliary winding is proportional to the number of winding windings y. the butt of which it is placed.

Vuz.lVuz.l

Claims

Formula and b ive n ’5

The active part of the autotransformer, containing a magnetic circuit, on the core of which there are concentric common and series windings, as well as an auxiliary winding, characterized in that, in order to increase reliability by increasing resistance to short circuit currents and reducing material consumption, the auxiliary winding is divided into <

two series-connected sections, one of which has a common width, and the other is the width of a sequential winding, and each section is placed on one concentrate with the corresponding winding width at one of its ends, and the number of turns in sections of the auxiliary winding is proportional to the number of turns windings

at. the end of which it is placed.

13/4

Figure 2