Пристрій для перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням

Пристрій для перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням, що містить регулювальну обмотку з відводами, перемикачі відводів, струмообмежувальний реактор з замкнутою магнітною системою і немаг Корисна модель відноситься до електротехніки, а саме до пристроїв для регулювання напруги під навантаженням силових та електропічних трансформаторів. Відомий пристрій для перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням [1], що містить регулювальну обмотку з відводами, перемикачі відводів, струмообмежувальний реактор та два тиристорних ключа, які через відповідні обмотки реактора підключені до перемикачів відводів. При перемиканні відводів тиристорні ключі комутують струм навантаження по черзі. Недоліком цього пристрою є робота тиристорних ключів під навантаженням у тривалому режимі, при цьому в наслідок комутацій трансформатора або при аварійних процесах в електричній мережі на тиристорні ключі можуть впливати перевантаження струму та перенапруги. Відмова тиристорних ключів приводить до пошкодження перемикачів відводів, та відключенню трансформатора. Вищевказане визначає низьку надійність пристрою. Відомий пристрій для перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням [2], вибраний у якості найближчого аналога, що містить регулювальну обмотку з відводами, перемикачі відводів, стержневий струмообмежувальний реактор з замкнутою магнітною нітними зазорами, та контактор, у якому обмотки реактора першими різнойменними виводами приєднані до відповідних перемикачів відводів, а другими різнойменними виводами з'єднуються між собою містковим дугогасильним контактом або основними контактами контактора на спільному виводі, який відрізняється тим, що коло з послідовно з'єднаних першого тиристорного ключа, резистора та додаткового контакту підключено паралельно містковому дугогасильному контакту, причому паралельно резистору ввімкнено другий тиристорний ключ. системою й немагнітними зазорами, та контактор з двома основними контактами, і містковим дугогасильним контактом, причому обмотки реактора першими різнойменними виводами приєднані до відповідних перемикачів відводів, а другими різнойменними виводами з'єднуються між собою через контактор. Недоліком цього пристрою являється комутація струму навантаження механічним дугогасильним контактом, яка супроводжується виниканням електричної дуги та оплавленням контактних елементів. Це визначає низький ресурс пристрою. Недоліком цього пристрою є також застосування стержневого реактора з замкнутою магнітною системою та немагнітними зазорами, який характеризується обмежено-лінійною веберамперною характеристикою, внаслідок чого при комутації містковим дугогасильним контактом обмоток реактора послідовно та зустрічне на секцію регулювальної обмотки (положення "міст") у залежності від фази вмикання та значення остаточного магнітного потоку, може виникати режим насичення магнітної системи реактора та різке зменшення його індуктивності. Це викликає появу кидків струму в колі реактора, які 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. CO О) 10113 1. Аншин В.Ш. Трансформатори для промисФіг.1 - функціональна схема пристрою перелових електропечей./ Під ред. А.Г. Крайза. Трансмикання відводів регулювальної обмотки трансформатори, вип. 39. М.: Енергоіздат, 1982, с.236, форматора під навантаженням; мал.4.39. Фіг.2- діаграма роботи пристрою перемикання відводів регулювальної обмотки трансформатора 2. Зборовський І .А. Процеси комутації тириспід навантаженням. торних ключів при пуску трансформатора / Електротехніка. 1999. №12. с.37. мал.5. На схемі: 1 - регулювальна обмотка з відводами 2-4; 5, 6 - перемикачі відводів; 7 - реактор з Технічною задачею корисної моделі являється обмотками 8, 9; контактор - 10, 11 - містковий дугостворення пристрою для перемикання відводів гасильний контакт; 12 - додатковий контакт; 13, 14 регулювальної обмотки трансформатора під навантаженням, у якому значно підвищується надій- відповідно перший та другий тиристорні ключі; 15 ність. - резистор; 16, 17 - основні контакти контактора, 18 Поставлена задача вирішується тим, що про- спільний вивід. понований пристій містить регулювальну обмотку Пристій містить регулювальну обмотку 1 з відз відводами, перемикачі відводів, струмообмежуводами 2-4, перемикачі відводів 5, 6, струмообмевальний реактор із замкнутою магнітною системою жувальний реактор 7 із замкнутою магнітною сисі немагнітними зазорами, та контактор, причому темою і немагнітними зазорами, та контактор 10, у обмотки реактора першими різнойменними вивоякому обмотки реактора 8, 9 першими різноймендами приєднані до відповідних перемикачів відвоними виводами приєднані до відповідних перемидів, а другими різнойменними виводами з'єднукачів відводів 5, 6, а другими різнойменними вивоються між собою містковим дугогасильним дами з'єднуються між собою містковим контактом або основними контактами контактора дугогасильним контактом 11 або на спільному вина спільному виводі. воді 18 основними контактами 16, 17 контактора 10. Коло з послідовно з'єднаних першого тиристоКрім цього, згідно з корисною моделлю, прирного ключа 13, резистора 15 та додаткового констрій містить коло з послідовно з'єднаних першого такту 12, підключено паралельно містковому дуготиристорного ключа, резистора та додаткового гасильному контакту 11, причому паралельно контакту, яке підключено паралельно містковому резистору 15 ввімкнено другий тиристорний ключ дугогасильному контакту, причому паралельно 14. резистору ввімкнено другий тиристорний ключ. Технічний результат застосування корисної Пристрій працює таким чином. У стаціонарномоделі полягає у тому, що завдяки введенню тиму положенні перемикачі 5, 6 комутуються з відвористорного ключа, який шунтує містковий дугогадом 2 регулювальної обмотки 1, основні контакти сильний контакт перед його комутацією, забезпе16, 17 контактора 10, містковий дугогасильний чується відсутність дуги та оплавлення його контакт 11 та додатковий контакт 12 находяться в контактних елементів, підвищується електрична замкнутому положенні. Струм навантаження прозносостійкість пристрою, чим забезпечується роходить через перемикачі відводів 5, 6, обмотки 8, 9 бота пристрою без частих відключень трансфорреактора 7, та контакти 16, 17 до спільного виводу матора для зміни контактів та масла. При цьому 18. При цьому завдяки включенню обмоток 8, 9 ресурс пристрою зростає. реактора 7 паралельно та зустрічне їх індуктивність практично дорівнює нулю. Тиристорні ключі Крім цього технічний результат застосування 13, 14 знаходяться у непровідному стані. корисної моделі полягає у тому, що завдяки введенню резистора, що підключений послідовно тиАлгоритм перемикання відводів наступний: ристорному ключу, забезпечується обмеження - Подаються імпульси керування на тиристорні кидків струму намагнічування реактора в полоключі 13, 14. Розмикається основний контакт 17 женні "міст" практично до значень його номінальконтактора. При цьому увесь струм проходить ченого струму, та відповідно зменшуються переванрез перемикачі відводів 5, 6 обмотки 8, 9 реактора таження елементів пристрою при перемиканні 7, через містковий дугогасильний контакт та конвідводів. При цьому надійність пристрою збільшутакт 16 до спільного виводу 18. ється. - Розмикається містковий дугогасильний конКрім цього технічний результат застосування такт 11, та струм навантаження переходить у коло пристрою полягає у тому, що завдяки тому, що тиристорних ключів 13, 14, чим забезпечується коло з послідовно з'єднаних тиристорного ключа, відсутність дуги на контактах. резистора і додаткового контакту підключено па- Знімаються імпульси керування з тиристорралельно містковому дугогасильному контакту, ного ключа 13, а потім з тиристорного ключа 14. забезпечується працездатність пристрою при відПісля переходу тиристорних ключів 13, 14 у немові тиристорних ключів, бо при пробої, або утраті провідний стан, розмикається додатковий контакт імпульсів керування тиристорів комутація струму 12. виконується містковим дугогасильним контактом. - Перемикач відводів 6 переходить з відводу 2 Це забезпечує подальшу роботу пристрою до знона відвід 3 регулювальної обмотки 1. су дугогасильних контактів - декілька тисяч пере- Замикається додатковий контакт 12, після чомикань. Таким чином, відмова тиристорних ключів го подаються імпульси керування на тиристорний не приводить до відмови усього пристрою, та не ключ 13. Частина струму навантаження проходить потребує негайного відключення трансформатора, через перемикач відводів 6, а між відводами 2, З що також підвищує його надійність. регулювальної обмотки 1, через обмотки реактора Суттєвість корисної моделі пояснюється крес8, 9 додатковий контакт 12, резистор 15, тиристорленнями: ний ключ 13 протікає циркуляційний струм, що 10113 намагнічує реактор 7. Струм намагнічування реактора 7 обмежується резистором 15, при цьому кидки струму відсутні. - Подаються імпульси керування на тиристорний ключ 14. Після його переходу у провідний стан, резистор 15 шунтується, та струм переходить на тиристорний ключ 14. - Замикається містковий дугогасильний контакт 11, при цьому дуга, яка могла би виникнути при вібрації контактів, не утворюється. Струм переходить з тиристорних ключів 13, 14 на містковий дугогасильний контакт 11. - Замикається основний контакт 17. Струм з відводу 3 проходить через основний контакт 17. - Розмикається основний контакт 16. Струм з відводу 2 проходить через містковий дугогасильний контакт 11. - Розмикається містковий дугогасильний контакт 11, та струм навантаження переходить у коло тиристорних ключів 13, 14, чим забезпечується відсутність дуги на контактах. - Знімаються імпульси керування з тиристорного ключа 13, а потім з тиристорного ключа 14. Після переходу тиристорних ключів 13, 14 у не провідний стан, розмикається додатковий контакт 12. - Перемикач відводів 5 переходить з відводу 2 на відвід 3 регулювальної обмотки 1. - Замикається додатковий контакт 12, після чого подаються імпульси керування на тиристорний ключ 13. Частина струму навантаження проходить через перемикач відводів 5, через обмотку реактора 8, додатковий контакт 12, резистор 15, тиристорний ключ 13. - Подаються імпульси керування на тиристорний ключ 14. Після його переходу у провідний стан, резистор 15 шунтується, та струм переходить на тиристорний ключ 14. - Замикається містковий дугогасильний контакт 11, при цьому дуга, яка могла би виникнути при вібрації контактів, не утворюється. Струм переходить з тиристорних ключів 13, 14 на містковий дугогасильний контакт 11. - Замикається основний контакт 16. Струм з відводу 3 проходить через основний контакт 16. Перемикання відводів з відводу 3 на відвід 4 регулювальної обмотки 1, виконується аналогічно, а перемикання відводів з відводу 3 на відвід 2 здійснюється у зворотному порядку. 20 40 50 SO ICO 1;O « 0 ISO 180 2 X 230 2A0 380 383 30C Комп'ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 26 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 - 4 2 , 01601