Многофазный трансформаторный агрегат с регулированием напряжения

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик970494 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ82. Бюллетень40я описания 05.11.82 ано 30.10 ликовани публик ата оп о делам нзвбретени ритин1) Заявитель венное объединение Уралэлектротя им. В. И. Ленина(54) МНОГОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ АГРЕГА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ2 Наиболее близким к ей технической сути и д тату является многофа ный агрегат с регулиро содержащий два транс из которых имеет трех ную систему, сетевую ную обмотку, расщепле изо 6 ретениостигаемомзный трансфванием напформатора,стержневуюобмотку ииную на чет ю по сво у резуль ормато ряжения кажды магнит вентиль ное чис Изобретение относится к электротехникеи предназначено для использования в трансформаторостроении, в частности в преобразовательных трансформаторах большой мощности.Известен многофазный трансформаторный агрегат, состоящий из четырех преобразовательных трансформаторов, соединенных попарно, и каждая пара подсоединена к питающей сети через предвключенный регул ировочный автотрансформатор, причем в каждом трансформаторе имеется сетевая и фазосдвигающая обмотки, соединенные в зигзаг таким образом, что в трансформаторах, образующих первую пару, фазные напряжения сдвинуты по отношению к напряжениям сети на угол +7,5, а в трансформаторах, образующих вторую пару - на - 7,5, при этом вторичные обмотки одного из трансформаторов, образующих пару, соединены в треугольник, а вторичные обмотки другого трансформатора - в звезду.Такой трансформаторный агрегат с регулированием напряжения дает возможность получить на стороне низшего напряжения 12-фазную систему напряжений,состоящую из четырех трехфазных, сдвинутых между собой на углы 0, 15, 30, 45, а 12-фазная система напряжений позволяет при работе указанного трансформаторного агрегата на преобразователь 5 получить число пульсаций выпрямленногонапряжения за время одного периода, равное 24, что в свою очередь приводит к знаЧительному снижению величин токов высших гармоник, генерируемых преобразовательным агрегатом в питающую сеть 1.Однако такой трансформаторный агрегат имеет существенный недостаток, заключающийся в относительно высоких массо- габаритных показателях, относительно низком КПД и коэффициенте мощности, что обусловлено тем фактом, что он состоит из шести единиц трансформаторного оборудования.ло частей, половина из которых соединена в звезду, а половина - в треугольник.Каждый из указанных трансформаторов подключен к питающей сети через регулировочный автотрансформатор, обмотки которого соединены по схеме зигзаг, а система вторичных напряжений сдвинута на ,5 по отношению к напряжениям питающей сети, при этом в одном автотрансформаторе угол сдвига составляет +7,5, а в другом - 7,5, Такой трансформаторный агрегат более экономичен по сравнению с 10 что обусловлено сокращением в два раза единиц трансформаторного оборудования 2Однако и в этом случае КГ 1 Д,коэффициент мощности, суммарная масса трансформаторного оборудования, занимаемая им площадь и расходы на строительную часть, не являются оптимальными.Цель изобретения - повышение экономичности трансформаторного агрегата.Поставленная цель достигается тем, что каждый из трансформаторов дополнительно 20 содержит фазосдвигающую и регулировочную обмотку, которая включена последовательно с сетевой обмоткой, расположенной на том же стержне магнитной системы, при этом последовательно соединенные сетевая и регулировочная обмотки на трех стержнях магнитной системы соединены в треугольник и образуют общие точки, а фазосдвигающие обмотки началами подсоединены к питающей сети, а концами - к общим точкам соединения сетевых и регулировоч- З 0 ных обмоток, расположенных на разных стержнях магнитной системы, причем в одном трансформаторе фазосдвигающая обмотка, расположенная на первом стержне, соединена с одной из обмоток, расположенных на втором стержне и с одной из обмоток, расположенных на первом стержне, а в другом трансформаторе фазосдвигающая обмотка, расположенная на первом стержне, соединена с одной из обмоток, расположенных на третьем стержне, и с одной из обмоток, расположенных на первом стержне.На чертеже представлен трансформаторный агрегат с регулированием напряжения.Агрегат содержит два трансформатора 1 и 2, каждый из которых имеет магнитную 45 систему соответственно 3 и 4.Магнитная система 3 трансформатора 1 содержит три стержня 5 - 7, а магнитная система 4 трансформатора 2 - стержни 8 - 10.50На стержнях 5 - 7 расположены сетевые обмотки соответственно 11 - 13, а на стержнях 8 - 10 - сетевые обмотки соответственно 14 - 16.Вентильная обмотка 17 трансформатора 1 расщеплена на две части 18 и 19, при 55 чем части 18 на трех стержнях магнитной системы 3 соединены в звезду, а части 19 - в треугольник. Аналогично вентильной обмотке 17, вентильная обмотка 20 трансформатора 2 расщеплена на части 21 и 22, части 21 на трех стержнях магнитной системы 4 соединены в звезду, а части 22 - в треугольник. Трансформатор 1 имеет фазосдвигающие обмотки 23 - 25, расположенные на стержнях соответственно 5 - 7, а трансформатор 2 - фазосдвигающие обмотки 26 - 28, расположенные на стержнях соответственно 8 - 10. Регулировочные обмотки 29 - 31 трансформатора 1 соединены соответственно последовательно с сетевыми обмотками 11 - 13, расположенными на тех же стержнях магнитной системы, а регулировочные обмотки 32 - 34 трансформатора 2 - соответственно с сетевыми обмотками 14 - 16. Фазосдвигающие обмотки в обоих трансформаторах своими началами подключены к питающей сети, а концами - к точкам соединения сетевых и регулировочных обмоток, расположенных на разных стержнях магнитной системы. Так, в трансформаторе 1 фазосдвигающая обмотка 23, расположенная на стержне 5, имеет общую точку с сетевой обмоткой 12, расположенной на стержне 6, и с регулировочной обмоткой 29, расположенной на стержне 5. В трансформаторе 2 фазосдвигающая обмотка 26, расположенная на стержне 8, имеет общую точку с сетевой обмоткой 16, расположенной на стержне 10 и с регулировочной обмоткой 32, расположенной на стержне 8. Число витков фазосдвигающей обмотки выбирается из условия получения при номинальном положении переключающих устройств углов сдвига фазовых напряжений в трансформаторах относительно напряжений сети на +7,5. Это позволяет на стороне низкого напряжения трансформатор ного агрегата получить 12-фазную систему напряжений, состоящую из четырех трехфазных, сдвинутых между собой на углы 0, 15, 30, 45, что в свою очередь позволит при работе предлагаемого трансформаторного агрегата на мостовой преобразователь, получить 24-фазную систему выпрямления. В процессе регулирования напряжения углы сдвига фазных напряжений трансформаторов изменяются, однако это изменение невелико. Например, при глубине регулирования, равной 20/о, угол изменяется от 15 в номинале до 12 при введенной регулпровочной обмотке.При использовании изобретения в транс форматорных агрегатах, применяемых совместно с преобразователями при электролизе цветных металлов, где регулирование после выхода на установившийся режим требуется в пределах 10 - 12/ отклонение угла сдвига от 15 составляет около 1,5 и по воздействию на питающую сеть преобразователь практически обеспечивает 24- импульсный режим выпрямления,Устройство позволяет создать более экономичный многофазный трансформатор970494 Формула изобретения НИИПИ илиал П Заказ 7412/66 Тираж 761 Подписное Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,ный агрегат: повысить КПД, коэффициент мощности, снизить массу агрегата при значительном уменьшении занимаемой агрегатом площади и капитальных затрат на строительную часть.В частности, использование изобретения 5 в трансформаторном агрегате типовой мощностью 80000 кВт позволяет повысить КПД агрегата на 0,1% коэффициент мощности на 0,2%, снизить массу агрегата примерно на 10 - 12% и существенно уменьшить занимаемую агрегатом площадь и капиталь О ные затраты на строительную часть,15Многофазный трансформаторный агрегат с регулированием напряжения, содержащий два трансформатора, каждый из которых имеет трехстержневую магнитную систему, сетевую обмотку и вентильную обмотку, расщепленную на четное число 20 частей, половина из которых соединена в звезду, а половина - в треугольник, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности агрегата, каждый из трансформаторов дополнительно содержит фазосдвигающую и регулировочную обмотку, ко торая включена последовательно с сетевой обмоткой, расположенной на том же стержне магнитной системы, при этом последовательно соединенные сетевая и регулировочная обмотки на трех стержнях магнитной системы соеди иены в треугольник и образуют общие точки, фазосдвигающие обмотки своими началами подсоединены к питающей сети, а концами - к общим точкам соединения сетевых и регулировочных обмоток, расположенных на разных стержнях магнитной системы, причем в одном трансформаторе фазосдвигающая обмотка, расположенная на первом стержне, соединена с одной из обмоток, расположенных на втором стержне и с одной из обмоток, расположенных на первом стержне, а в другом трансформаторе фазосдвигающая обмотка, расположенная на первом стержне, соединена с одной из обмоток, расположенных на третьем стержне и с одной из обмоток, расположенных на первом стержне. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ю. Навегзас цпс Р. Кодр. Ыгогпчегзогдцпд Ыг е 1 пе А 1 уп 11 п 1 паееИго 11 зе. 31 егпепз-Хейзе 1 гЫ .аЬгдапд,цп 1, 1973, 47, Ней 6, Ь. 447 - 454.2. О 1 е Яготчегзогдцпдападе гег А угп 1 п 1 цпйцйе Нцзпез (МоТжедеп), Вце 11 п Оегакоп Мо 370-371, Хцг 1 сп, Моч.1966.