Пристрій комбінованої конструкції силового трансформатора з трансформаторно-реакторним компенсатором

Пристрій комбінованої конструкції силового трансформатора з трансформаторно-реакторним компенсатором, що містить трансформаторну обмотку, з'єднану за схемою зірки з регулювальними виводами, виведеною нейтраллю і підключену комутаційними апаратами до однієї системи шин, а інша обмотка з'єднана за схемою трикутника і підключена комутаційними апаратами до іншої 3 низьковольтної обмотки компенсирующего реактора приєднано реле напруги з послідовно з'єднаними проміжного реле і відключеного комутаційного апарата в нейтралі первинної обмотки, до виводам низьковольтної обмотки одного трансформатора струму приєднане струмове реле з послідовно з'єднаними проміжного реле і включеного комутаційного апарата, а до виводів низьковольтної обмотки іншого трансформатора струму приєднані струмове реле с послідовно з'єднаними реле часу, проміжного реле і зазначеного раніше включеного комутаційного апарата компенсуючого реактора [2]. У винаході даного пристрою уже введений компенсуючий реактор з вказівкою зазначених ланцюгів керування приведеними комутаційними апаратами, але фактично збереглися основні, раніше приведені, недоліки і неможливість приєднання навантажень до вторинної обмотки, що харчується, тому що пристрій знову застосовний тільки для індивідуального застосування. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою, що поєднує виконання функцій силового трансформатора і трансформаторнореакторного компенсатора. Рішення поставленої задачі забезпечує пристрій комбінованої конструкції силового трансформатора з трансформаторнореакторним компенсатором, що містить трансформаторну обмотку, з'єднану за схемою зірки з виведеною нейтраллю і підключену комутаційними апаратами до однієї системи шин, і обмотку, з'єднану за схемою трикутника, підключену комутаційними апаратами до іншої системи шин, що компенсує реактор, приєднаний між розімкнутими виводами обмотки, з'єднаної трикутником, нульовий роз'єднувач між нейтраллю обмотки, з'єднаної в зірку і введенням компенсуючого реактора, що заземлюють роз'єднувач і регульований активний опір, з'єднані паралельно і приєднані до виводу зазначеного реактора, шунтуючий роз'єднувач між введенням і виводом розімкнутої обмотки, з'єднаної трикутником, і сполучний роз'єднувач у виводі зазначеної обмотки безпосередньо між шунтуючим роз'єднувачем і компенсуючим реактором. Пропонованим пристроєм вирішена задача найбільш ефективного використання двхобмоточних силових трансформаторів відповідних потужностей для промислових 6-10-35кВ і розподільних 110-150-220кВ електричних мереж. Трансформаторна обмотка 1 з'єднана за схемою зірки з регулювальними введеннями, виведеною нейтраллю і підключена комутаційними апаратами 2 до однієї системи шин 3, а обмотка 4 з'єднана за схемою трикутника і підключена комутаційними апаратами 5 до іншої системи шин 6, компенсуючий реактор 7 з регулювальними відводами приєднаний між розімкнутими виводами обмотки, з'єднаної трикутником, нульовий роз'єднувач 8 між нейтраллю обмотки, з'єднаної в зірку, і введенням компенсуючого реактора, що заземлюють роз'єднувач 9 і регульований активний опір 10, з'єднані паралельно і приєднані до виводу компенсуючого реактора, шунтуючий роз'єднувач 11 між введенням і вводом розімкнутої обмотки, з'єднаної трикутником, і сполучний роз'єднувач 12 45390 4 у виводі зазначеної обмотки, безпосередньо між шунтуючим роз'єднувачем і виводом компенсуючого реактора. Двохобмоточний силовий трансформатор може працювати при понижуючому режимі в мережах промислових підприємств, коли обмотка 1 підключена комутаційними апаратами 2 до живильної системи шин 3, а обмотка 4 підключена комутаційними апаратами 5 до живильної системи шин 6 при відключених роз'єднувачах 8, 9, 12 і включеному роз'єднувачі 11, тобто живильна й постачальна обмотки працюють у режимах ізольованої нейтралі і замкнутого трикутника відповідно. При роботі двохобмоточного силового трансформатора в підвищувальному режимі стосовно до розподільних мереж енергосистем навпаки обмотка 4 підключена комутаційними апаратами 5 до живильної системи шин 6, а обмотка 1 підключена комутаційними апаратами 2 до живильної системи шин 3 при збережених режимах відключених роз'єднувачів 8, 9, 12 і включеного роз'єднувача 11 зі збереженням схем з'єднань обмоток. Необхідно відзначити, що ізольована нейтраль обмотки 1 сприяє обмеженню величини однофазного струму замикання на землю, але не обмежує внутрішні перенапруги. При включенні роз'єднувача 8 до нейтралі обмотки 1 приєднується введення компенсуючого реактора 7, до виводу якого приєднані в обох режимах трансформатора з'єднані паралельно заземляючий роз'єднувач 9 і регульований активний опір 10, що забезпечують безпосереднє або через зазначений опір заземлення виводу компенсуючого реактора. З'єднанням виводу компенсуючого реактора 7 з заземлюючим роз'єднувачем 9 забезпечується ефективна компенсація виникаючих однофазних ємнісних струмів замикань на землю в електричних мережах відповідними індуктивними струмами зазначеного реактора, що виключає тільки теплові ушкодження ізоляції між фазами, особливо в кабельних конструкціях, але при дугових замиканнях виникають неприпустимі високочастотні перенапруги на неушкоджених фазах. При відключеному роз'єднувачі 9 вивід компенсуючого реактора 7 з'єднаний з заземлюючим регульованим активним опором 10, що забезпечує деякою мірою при однофазних замиканнях обмеження дугових перенапруг на неушкоджених фазах з одночасним усуненням неприпустимих величин коливальних процесів і резонансних явищ напруг і струмів, особливо при їхніх функціональних взаємодіях. Далі необхідно відзначити, що при додатковому включенні роз'єднувача 12 із уже послідовно з'єднаними роз'єднувачами 8, 11, 9 нейтраль обмотки 1 має глухе заземлення з ефективним обмеженням внутрішніх перенапруг, особливо при дугових замиканнях фази на землю в мережах з неповним заземленням нейтралей обмоток силових трансформаторів, але виникають неприпустимі величини однофазних струмів короткого замикання в мережах із глухим, тобто повним заземленням усіх нейтралей обмоток зазначених трансформаторів. 5 45390 Відключенням роз'єднувача 9 при зазначеному режимі нейтраль обмотки 1 заземлюється через регульований активний опір 10, що забезпечує знову визначені обмеження величин однофазних струмів уже короткого замикання, але знижується ефективність обмеження внутрішніх перенапруг. Але найефективніші режими повного усунення всього переліку існуючих внутрішніх перенапруг, включаючи навіть найбільш небезпечні перенапруги при дугових замиканнях фази на землю, ферорезонансні і резонансні явища, комутаційні процеси, особливо при виникненнях неповнофазних режимів, забезпечуються комбінованою конструкцією трансформаторно-реакторного компенсатора. Електрична схема пристрою забезпечує зв'язок між зазначеними живильної трансформаторної обмотки 1, з'єднаної за схемою зірки з виведеною нейтраллю і підключеної комутаційними апаратами 2 до системи шин 3, живильною обмоткою 4, з'єднаною за схемою розімкнутого трикутника в результаті відключеного роз'єднувача 11, між виводами якої при включеному роз'єднувачі 12 приєднаний компенсуючий реактор 7 з наявністю включеного роз'єднувача 8 між його введенням і нейтраллю живильної обмотки, збереженням заземлюючого роз'єднувача 9 і регульованого активного опору 10 між виводом компенсуючого реактора і заземлюючим контуром при відключених комутаційних апаратах 5 системи шин 6. Завдяки наявності зазначених електричних Комп’ютерна верстка А. Крулевський 6 зв'язків між трансформаторними обмотками і компенсуючим реактором, регульованими відводами живильної обмотки і компенсуючого реактора, а також функціональним взаємодіям між магнітними полями в стрижнях магнітопровода силового трансформатора і полями розсіювання в магнітопроводі з ізоляційними прокладками компенсуючого реактора, виконаних у єдиній конструкції з загальним металевим баком, пристрій додатково підвищує не тільки стаціонарну, але і динамічну стійкість, як у нормальних, так і при аварійних режимах, обмежуючи одночасно і величини струмів коротких замикань між двома або трьома фазами з заземлюючим контуром, природно при відсутності внутрішніх перенапруг, коли в компенсуючому реакторі відсутній струм у зв'язку з відсутністю напруги на ньому, тобто нейтраль живильної обмотки знаходиться фактично в ізольованому режимі. Джерела інформації: 1. Авт. св. СССР №907682 Н02Н 9/00. Устройство для ограничения перенапряжений и токов короткого замыкания на высоковольтной подстанции. Авторы: Магда И.И., Назаров А.И. Опубл. 23.02.82. Бюл. №7. 2. Патент Украины на полезную модель №19826 Н02Н 9/00, 9/02, 1/00. Устройство для защиты силового трансформатора при аварийных режимах. Авторы: Назаров А.И., Мещан И.В., Журавлев Д.В. Опубл. 15.12.2006. Бюл. №12. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601