Силовий трансформатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОиИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН (19), 80994 А (51)4 Н 0 1 F 2 1 / 1 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3641249/24-07 (22) 12.09.83 (46) 23.09.85. Бюл. N 35 > (72) А.Г. Бунин, И.Ю. Мелешко и А.П. Смагин (71) Всесоюзный ордену Дружбы народов научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт трансформаторостроения (53) 621.314.214.323(088.8) (56) Трансформаторы трехфазные силовые масляные общего назначения класса напряжения 110 кВ. ГОСТ 12965-74. Патент США № 3845437, кл. 336-147, опублик. 1974. (5 4)(5 7) СИТОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР, содержащий магнитопровод и первичную и вторичную обмотки, причем в первичной обмотке выполнено не менее двух регулировочных ветвей с отводами для пересоединения их параллельно или последовательно,о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь энергии в трансформаторе, регулировочные ветви выполнены и во вторичной обмотке, причем отношение чисел витков в регулировочных ветвях обеих обмоток равно отношению общих чисел витков этих обмоток, а регулировочные ветви в каждой обмотке соединены между собой и со своей обмоткой одинаково. if) с зо е (О ••о ""•^ * Фиг.1 . / // 1 1180994 Изобретение относится к электро-~* технике, в частности к трансформаторам для распределительных электросетей . Цель изобретения - снижение потерь энергии в трансформаторе. На фиг. 1 приведена схема силового трансформатора с двумя регулировочными ветвями (последовательное соединение регулировочных ветвей) ; на фиг. 2 - то же (параллельное соединение регулировочных ветвей обмоток); на фиг. 3 - схема силового трансформатора, не содержащего нерегулируемые части обмоток (последовательное соединение регулировочных ветвей обмоток); на фиг. 4 - то же (параллельное соединение регулировочных ветвей обмоток); на фиг. 5 * схема силового • трансформатора с четырьмя регулировочными ветвями (последовательное соединение регулировочных ветвей обмоток); на фиг. 6 и 7 - то же (смешанное соединение регулировочных ветвей обмоток); на фиг. 8 то же (параллепьное соединение регулировочных ветвей обмоток); на фиг. 9 - кривые суммарных потерь трансформатора (фиг. 1 и 2) в зависимости от его нагрузки; на фиг. 10 - кривые суммарных потерь трансформатора (фиг. 5-8) в зависимости от его нагрузки. А, X начало и конец обмотки высшего напряжения, а, х - начало и конец обмотки низшего напряжения. 5 10 15 2о 25 3Q 35 из двух одинаковых регулировочных ветвей 2 и 4. Кривая 6 (фиг. 9) отражает потери при последовательном соединении регулировочных ветвей обеих обмоток трансформатора (фиг. 1 ) , кривая 7 - при параллельном соединении (фиг. 2 ) . При последовательном соединении регулировочных ветвей общее число витков в обеих обмотках увеличивается, что при неизменном питающем напряжении приводит к уменьшению основного магнитного потока без изменения коэффициента трансформации между обмотками. При этом потери холостого хода уменьшаются, а потери короткого замыкания возрастают за счет увеличения омического сопротивления обмоток и добавочных потерь. Поэтому кривая 6 имеет меньшую ординату при S = 0 (потери холостого хода) по сравнению с кривой 7, но большую крутизну роста потерь с увеличением нагрузки. Точка пересечения кривых 6 и 7 соответствует пороговой нагрузке, для которой потери при параллельном и последовательном соединении регулировочных ветвей одинаковы. В предлагаемом трансформаторе используется не только последовательное (фиг. 5) и параллельное (фиг. 8 ) , но и смешанное соединение регулировочных ветвей (фиг. 6 и 7). Кривыми 8-11 (Лиг. 10) обозначены зависимости для схем фиг. 5-8 соответственно. Точки пересечения кривых 8 и 9, 9 и 10, 10 и 11 соответствуют трем пороговым нагрузкам, при переходе через которые производится пересоединение регулировочных ветвей на одну из схем фиг. 5-8. Трансформатор позволяет осуществлять более плавное многоступенчатое (на фиг. 5-8 - четырехступенчатое) регулирование потерь и получать больший эффект. Однако в конструктивном отношении этот вариант более сложен. Трансформатор состоит из соединенных последовательно нерегулируемой части 1 обмотки высшего напря40 жения (ВН) и регулируемой ее части, образованной регулировочными ветвями 2, аналогичных частей 3 и 4 •обмотки низшего напряжения (НН) и магнитопровода 5 из электротех*5 нической стали. Все регулировочные ветви 2, как и ветви 4, имеют одинаковое число витков, а отношение чисел витков в ветвях 2 и 4 примерно равно отношению чисел витков в 50 нерегулируемых частях 1 и 3. Точное равенство указанных отношений При работе трансформатора с нагне всегда достижимо из-за того, рузкой выше пороговой (для варианта что числа витков в регулировочных по фиг. 5-8 - выше верхней пороговетвях могут быть только целыми. 55 вой) регулировочные ветви всех обмоток соединяют параллельно, а при Каждая обмотка силового трансфорнагрузке нижней этой величины все матора, не содержащего нерегулируерегулировочные ветви или часть их мые части (фиг. 3 и 4) , состоит З 1180994 соединяют последовательно. Благодаря этому потери при нагрузке выше пороговой остаются такими же, как в обычном трансформаторе (без регулирования потерь) 5 а потери при нагруэке ниже пороговой снижаются за счет уменьшения потерь холостого хода. Одновременно с этим снижается и уровень шума трансформатора. Пересоединение регулировочных ветвей в процессе эксплуатации трансформатора может осуществляться как вручную обслуживающим персоналом в соответствии с годовыми и сезонными колебаниями нагрузки, так и автоматически с помощью электромеханических или электронных коммутирующих устройств, реагирующих на величину текущей нагрузки транс форматора. Если трансформатор имеет более двух обмоток, то остальные обмотки выполняют аналогично обмоткам ВН и НН. Возможно также использование ре5 гулировочных ветвей обмоток для регулирования напряжения путем пересоединения с параллельного на последовательное регулировочных вет10 вей одной из обмоток. При наличии в одной из обмоток трансформатора регулировочной части, специально предназначенной для регулирования напряжения, это регулирование производится независимо от регулирования потерь согласно изобретению. Использование изобретения обеспечивает снижение потерь электроэнергии в трансформаторе в среднем на 20 8-12%. \ Фиг.Z ФигЗ •0Л 1180994 A0 \ Фиг S фигЛ -фа * /< 4a. фаг 7 Фиг. 6 I 180994 Фиг.З Фиг 9 О.Є 0.7 0.8 ffj ,0 t S.o.i 1180994 0,5 0,6 Фиг. iff Редактор Т. Кугрышева Составитель А. Панибратец Техред Л.Микеи Корректор И. Эрдейи( Заказ 5936/52 Тираж 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Филиал ПГОІ "Патент", -г. Ужгород, ул. Проектная, 4