UA18729U

UA18729U - Device for switching the taps of an adjustable transformer winding under load

Info

Publication number: UA18729U
Application number: UAU200605960U
Authority: UA
Inventors: Oleksii Leonidovych Kukhariev
Original assignee: Oleksii Leonidovych Kukhariev
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2006-11-15

Abstract

The proposed device for switching the taps of an adjustable transformer winding under load contains switches, a current-limiting reactor with a closed magnetic circuit, and a contactor with power contacts that are installed in arc chutes. The power contacts of the contactor are connected to the corresponding terminals of the switches via the windings of the reactor, additional contacts, and thyristor switches inserted in the circuits between the power and the additional contacts.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до електротехнікию, а саме до пристроїв для регулювання напруги під 2 навантаженням силових та електропічних трансформаторів.The useful model refers to electrical engineering, namely to devices for voltage regulation under the 2nd load of power and electrical transformers.

Відомий пристрій для перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням |11, що містить регулювальну обмотку з відводами, перемикачі відводів, стержневий струмообмежувальний реактор з замкнутою магнітною системою й немагнітними зазорами, та контактор з двома дугогасильними контактами, причому обмотки реактора першими різнойменними виводами приєднані до відповідних перемикачів відводів, а другими різнойменними виводами з'єднуються між собою Через контактор.A known device for switching taps of the regulating winding of a transformer under load |11, containing a regulating winding with taps, tap switches, a rod current-limiting reactor with a closed magnetic system and non-magnetic gaps, and a contactor with two arc extinguishing contacts, and the reactor windings are connected by the first interchangeable terminals to the corresponding tap switches, and the other terminals are connected to each other through a contactor.

Недоліком цього пристрою являється комутація струму навантаження механічним дугогасильним контактом, яка супроводжується виниканням електричної дуги та оплавленням контактних елементів. Це визначає низький ресурс пристрою.The disadvantage of this device is the switching of the load current by a mechanical arc extinguishing contact, which is accompanied by the occurrence of an electric arc and melting of the contact elements. This determines the low resource of the device.

Недоліком цього пристрою є також застосування стержневого реактора з замкнутою магнітною системою та 72 немагнітними зазорами, який характеризується обмежено-лінійною вебер-амперною характеристикою, внаслідок чого при комутації містковим дугогасильним контактом обмоток реактора послідовно та зустрічно на секцію регулювальної обмотки (положення "міст") у залежності від фази вмикання та значення поточного магнітного потоку, може виникати режим насичення магнітної системи реактора та різке зменшення його індуктивності. Це викликає появу кидків струму в колі реактора, які при неприйнятній фазі вмикання в 5 та більше разів перевищують амплітудні значення номінальних струмів та приводять до великих механічних зусиль в регулювальній обмотці та в обмотках реактора. При цьому надійність приладу знижується.The disadvantage of this device is also the use of a rod reactor with a closed magnetic system and 72 non-magnetic gaps, which is characterized by a limited-linear weber-ampere characteristic, as a result of which, when switching with a bridge arc-extinguishing contact, the reactor winding is in series and opposite to the section of the regulating winding ("bridge" position) in depending on the start-up phase and the value of the current magnetic flux, the saturation mode of the magnetic system of the reactor and a sharp decrease in its inductance may occur. This causes the appearance of current surges in the reactor circuit, which, with an unacceptable start-up phase, exceed the amplitude values of the nominal currents by 5 or more times and lead to large mechanical forces in the regulating winding and in the reactor windings. At the same time, the reliability of the device decreases.

Відомий пристрій для перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням |21, вибраний у якості найближчого аналога, що містить регулювальну обмотку з відводами, перемикачі відводів, струмообмежувальний реактор, дві вакуумних дугогасильних камери (ВДК) з паралельно підключеними 29 обхідними контактами, що першими виводами через відповідні обмотки реактора підключені до перемикачів пт») відводів, а другими з'єднуються між собою на спільному виводі.The well-known device for switching taps of the regulating winding of a transformer under load |21, selected as the closest analogue, containing a regulating winding with taps, tap switches, a current-limiting reactor, two vacuum arc extinguishing chambers (VDC) with 29 bypass contacts connected in parallel, the first terminals through the corresponding windings of the reactor are connected to the switches pt") taps, and the other are connected to each other on a common terminal.

Недоліком цього пристрою є можливість зварювання контактів ВДК при утраті вакууму, або при інших пошкодженнях вакуумних камер. Такі відмови ВДК приводять до дугового пошкодження перемикачів відводів, та до відключення трансформатору. оThe disadvantage of this device is the possibility of welding the VDC contacts in the event of vacuum loss or other damage to the vacuum chambers. Such VDC failures lead to arcing damage to the tap switches and to disconnection of the transformer. at

Недоліком цього пристрою є також можливість виникнення кидків струму в колі реактора у положенні "міст". сThe disadvantage of this device is also the possibility of current surges in the reactor circuit in the "bridge" position. with

Вище вказане визначає низьку надійність пристрою. 1. Петров Г.Н. Електричні машини. Підручник для вузів. 3-є вид. М., Енергія, 1974, 5 2-5 г; 5 2-11 г. в 2. Пристрої РПН. Технічний опис та інструкція по експлуатації. БТЛІ.670212.001 (ОБТ. 140.263). ПО с "Електрозавод" М. - 1982 г. с. 35. мал. 11. 3о Технічною задачею корисної моделі являється створення пристрою для перемикання відводів регулювальної -- обмотки трансформатора під навантаженням, у якому значно підвищується надійність.The above determines the low reliability of the device. 1. Petrov G.N. Electric machines. Textbook for universities. 3rd type. M., Energy, 1974, 5 2-5 g; 5 2-11 g. in 2. Tap-changer devices. Technical description and operating instructions. BTLI.670212.001 (OBT. 140.263). PO with "Electrozavod" M. - 1982, p. 35. fig. 11. 3o The technical task of the useful model is the creation of a device for switching taps of the regulating winding of the transformer under load, which significantly increases reliability.

Поставлена задача вирішується тим, що пропонований пристій містить регулювальну обмотку з відводами, перемикачі відводів, струмообмежувальний реактор із замкнутою магнітною системою і немагнітними зазорами, « дві ВДК з паралельно підключеними обхідними контактами, що першими виводами через відповідні обмотки З реактора підключені до перемикачів відводів, а другими з'єднуються між собою на спільному виводі. с Крім цього, згідно з корисною моделлю, між першими виводами ВДК та виводами реактору включено з» додаткові контакти, причому між з'єднувальними точками вакуумних дугогасильних камер та додаткових контактів включено тиристорний ключ.The task is solved by the fact that the proposed stand contains a regulating winding with taps, tap switches, a current-limiting reactor with a closed magnetic system and non-magnetic gaps, "two VDC with bypass contacts connected in parallel, which are connected to the tap switches by the first outputs through the corresponding windings of the reactor, and others are connected to each other on a common output. In addition, according to the useful model, additional contacts are included between the first terminals of the VDC and the reactor terminals, and a thyristor switch is included between the connection points of the vacuum arc extinguishing chambers and additional contacts.

Технічний результат застосування корисної моделі полягає у тому, що завдяки введенню додаткових контактів, що включені послідовно з ВДК, забезпечується безаварійна робота пристрою при зварюванні контактів - вакуумної камери, бо у цьому випадку додатковий контакт відключить струм навантаження, та забезпечитьThe technical result of using a useful model is that due to the introduction of additional contacts connected in series with the VDC, trouble-free operation of the device is ensured when welding contacts - a vacuum chamber, because in this case the additional contact will turn off the load current and ensure

Ге | відсутність дугового пошкодження перемикачів відводів, та трансформатору, при цьому надійність пристрою збільшується. 7 Крім цього, технічний результат застосування корисної моделі полягає у тому, що завдяки введенню ка 20 тиристорного ключа, який шунтує ВДК перед їх комутаціями, облегшується комутаційне навантаження на контактні елементи вакуумних камер, підвищується електрична зносостійкість пристрою, при цьому ресурс с пристрою зростає.Ge | absence of arc damage to the tap switches and the transformer, while the reliability of the device increases. 7 In addition, the technical result of the application of the useful model is that due to the introduction of a 20 thyristor key, which shunts the VDC before their commutations, the switching load on the contact elements of the vacuum chambers is lightened, the electrical wear resistance of the device increases, while the resource of the device increases.

Крім цього, технічний результат застосування корисної моделі полягає у тому, завдяки введенню тиристорного ключа паралельно обмоткам реактору при використанні спеціальних схем керування тиристорами, 29 що забезпечують їх вмикання у необхідні кути відповідно фази напруги регулювальної обмотки, забезпечується с обмеження кидків струму намагнічування реактора в положенні "міст, чим зменшуються перевантаження елементів пристрою при перемиканні відводів. При цьому надійність пристрою збільшується.In addition, the technical result of the application of the useful model is that, thanks to the introduction of a thyristor key in parallel with the reactor windings when using special thyristor control schemes 29, which ensure that they turn on at the required angles according to the phase of the voltage of the regulating winding, it is ensured by limiting the jumps of the magnetizing current of the reactor in the position " bridge, which reduces the overloading of the device elements when switching taps, while the reliability of the device increases.

Суттєвість корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена функціональна схема пристрою перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням. бо На схемі: 1 - регулювальна обмотка з відводами 2-4; 5, 6 - перемикачі відводів; 7 - реактор з обмотками 8, 9; 10, 11 - додаткові контакти; 12 - тиристорний ключ; 13, 16 - вакуумні дугогасильні камери; 14, 15 - обхідні контакти; 17 - спільний вивід.The essentiality of the useful model is explained by the drawing, which shows the functional scheme of the device for switching taps of the regulating winding of the transformer under load. because In the diagram: 1 - regulating winding with taps 2-4; 5, 6 - tap switches; 7 - reactor with windings 8, 9; 10, 11 - additional contacts; 12 - thyristor switch; 13, 16 - vacuum arc extinguishing chambers; 14, 15 - bypass contacts; 17 - joint output.

Пристрій містить регулювальну обмотку 1 з відводами 2-4, перемикачі відводів 5, 6, струмообмежувальний реактор 7 із замкнутою магнітною системою і немагнітними зазорами, вакуумні дугогасильні камери 13, 16 з бо паралельно підключеними обхідними контактами 14, 15, що першими виводами через обмотки реактора 8, 9 підключені до перемикачів відводів 5, 6, а другими з'єднуються між собою на спільному виводі 17. Між першими виводами вакуумних камер 13, 16 та виводами обмоток 8, У реактору включено додаткові контакти 10, 11, причому між з'єднувальними точками ВДК 13, 16 з додатковими контактами 10, 11 включено тиристорний ключ 8512.The device contains a control winding 1 with taps 2-4, tap switches 5, 6, a current-limiting reactor 7 with a closed magnetic system and non-magnetic gaps, vacuum arc extinguishing chambers 13, 16 with bypass contacts 14, 15 connected in parallel, which are the first outputs through the reactor windings 8, 9 are connected to tap switches 5, 6, and the second are connected to each other at a common terminal 17. Between the first terminals of the vacuum chambers 13, 16 and the terminals of the windings 8, additional contacts 10, 11 are included in the reactor, and between the connecting VDC points 13, 16 with additional contacts 10, 11 include thyristor switch 8512.

Пристрій працює таким чином. У стаціонарному положенні перемикачі 5, б комутуються з відводом 2 регулювальної обмотки 1, контакти ВДК 13, 16, обхідні контакти 14, 15 та додаткові контакти 10, 11 находяться в замкнутому положенні. Струм навантаження проходить через перемикачі відводів 5, 6, обмотки 8, 9 реактора 7, та додаткові контакти 10, 11 і обхідні контакти 14, 15 до спільного виводу 17. При цьому завдяки включенню 70 обмоток 8, 9 реактора 7 паралельно та зустрічно їх індуктивність практично дорівнює нулю. Тиристорний ключ 12 знаходиться у непровідному стані.The device works like this. In the stationary position, switches 5, b are switched with lead 2 of regulating winding 1, VDK contacts 13, 16, bypass contacts 14, 15 and additional contacts 10, 11 are in the closed position. The load current passes through tap switches 5, 6, windings 8, 9 of reactor 7, and additional contacts 10, 11 and bypass contacts 14, 15 to the common terminal 17. At the same time, due to the inclusion of 70 windings 8, 9 of reactor 7 in parallel and counter to their inductance is practically zero. Thyristor key 12 is in a non-conductive state.

Алгоритм перемикання відводів на пониження напруги наступний: - Подаються імпульси керування на тиристорний ключ 12. Розмикається обхідний контакт 15. При цьому увесь струм проходить через перемикачі відводів 5, б обмотки 8, 9 реактора 7, через додаткові контакти 10, 11, контакт ВДК 16 і обхідний контакт 14 до спільного виводу 17. - Розмикаються контакти ВДК 16, та струм навантаження переходить у коло тиристорного ключа 12. - Знімаються імпульси керування з тиристорного ключа 12. Після переходу тиристорного ключа 12 у непровідний стан, розмикається додатковий контакт 11. - Перемикач відводів 6 переходить з відводу 2 на відвід З регулювальної обмотки 1. - Замикається додатковий контакт 11, після чого подаються імпульси керування на тиристорний ключ 12.The algorithm for switching the taps to decrease the voltage is as follows: - Control pulses are sent to the thyristor switch 12. The bypass contact 15 is opened. At the same time, all the current passes through the tap switches 5, b windings 8, 9 of the reactor 7, through additional contacts 10, 11, VDK contact 16 and bypass contact 14 to common terminal 17. - VDC contacts 16 are opened, and the load current passes into the circuit of thyristor switch 12. - Control pulses are removed from thyristor switch 12. After the transition of thyristor switch 12 to a non-conductive state, additional contact 11 is opened. - Switch of taps 6 goes from tap 2 to tap C of regulating winding 1. - Additional contact 11 is closed, after which control pulses are supplied to thyristor switch 12.

Частина струму навантаження проходить через перемикач відводів б, а між відводами 2, З регулювальної обмотки 1, через обмотки реактора 8, 9 додаткові контакти 10, 11, тиристорний ключ 12 протікає циркуляційний струм, що намагнічує реактор 7. Причому, якщо включити тиристор у необхідний кут вмикання відповідно фази напруги регулювальної обмотки, насичення реактору та кидки струму будуть відсутні. - Замикається контакти ВДК 16. Струм переходить з тиристорного ключа 12 у коло ВДК 16. - Замикається обхідний контакт 15. Струм з відводу З проходить через основний контакт 15. т - Розмикається основний контакт 14. Струм з відводу 2 проходить через контакт ВДК 13. - Розмикається контакти ВДК 13, та струм навантаження переходить у коло тиристорного ключа 12. - Знімаються імпульси керування з тиристорного ключа 12. Після переходу тиристорного ключа 12 у Ге! зо непровідний стан, розмикається додатковий контакт 10. - Перемикач відводів 5 переходить з відводу 2 на відвід З регулювальної обмотки 1. с - Замикається додатковий контакт 10, після чого подаються імпульси керування на тиристорний ключ 12. МPart of the load current passes through the tap switch b, and between the taps 2, From the control winding 1, through the reactor windings 8, 9, additional contacts 10, 11, the thyristor key 12, a circulating current flows that magnetizes the reactor 7. Moreover, if you turn on the thyristor in the necessary the switching angle, respectively, of the voltage phase of the regulating winding, saturation of the reactor, and current jumps will be absent. - VDC contacts 16 are closed. The current passes from the thyristor switch 12 to the VDC circuit 16. - Bypass contact 15 is closed. The current from tap C passes through the main contact 15. t - The main contact 14 opens. The current from tap 2 passes through the VDC contact 13. - The contacts of VDC 13 are opened, and the load current passes into the circuit of thyristor switch 12. - The control pulses from thyristor switch 12 are removed. After the transition of thyristor switch 12 to Ge! from a non-conductive state, additional contact 10 opens. - Tap switch 5 switches from tap 2 to tap Z of regulating winding 1. c - Additional contact 10 closes, after which control pulses are sent to thyristor switch 12. M

Частина струму навантаження проходить через перемикач відводів 5, через обмотку реактора 8, додатковий контакт 10, тиристорний ключ 12. со - Замикаються контакти ВДК 13. Струм переходить з тиристорного ключа 12 у коло ВДК 13. «- - Замикається основний контакт 16. Струм з відводу З проходить через обхідний контакт 14.Part of the load current passes through the tap switch 5, through the reactor winding 8, additional contact 10, thyristor key 12. co - The contacts of VDC 13 close. The current passes from the thyristor key 12 to the circuit of VDC 13. "- - The main contact 16 closes. The current from tap C passes through bypass contact 14.

Перемикання відводів з відводу З на відвід 4 регулювальної обмотки 1, виконується аналогічно, а перемикання відводів з відводу З на відвід 2 здійснюється у зворотному порядку. « с 70Switching taps from tap C to tap 4 of regulating winding 1 is performed similarly, and switching taps from tap C to tap 2 is carried out in the reverse order. p. 70

Claims

Formula of the invention 8:z" Device for switching taps of the regulating winding of a transformer under load, containing a regulating winding with taps, tap switches, a current-limiting reactor with a closed magnetic system and non-magnetic gaps and a contactor, in which two vacuum arc extinguishing chambers with bypass contacts connected in parallel the first terminals are connected to tap switches through the corresponding reactor windings, and the second terminals are connected to each other on a common terminal, which differs in that additional contacts are included between the first terminals of the vacuum chambers and the reactor terminals, and between - the connection points of the vacuum arc extinguishing chambers and additional contacts, a thyristor switch is included. with 50 iChe)

with

60 b5