Стабилизированный блок питания током

(19) ИИ СОЮЗ СОВЕТСНИХ. СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН В С 05 Р 3 06 Й БРЕТЕ 4 по эа кл. 6 ЗИРОВАННЫИ жащий проме нсформатор, Подключена торичная .об ррорезонанс ходу выпрямвыводов ко й выходной ЛОК ПИТА- уточный ервичная к входазует с ый контур тельного орого под лемме, па) СТАВИЛИ ОМ, содерийся тра которого ммам, а в атором фе ючена к в первый из н к перво(54) (57 НИЯ ТОК . насыщающ обмотка ным кле конденс и подкл моста, соедин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИ.2. Авторскоявке Р 2805 Р 3/О ф Бюл. Р 24овский22,1(088.8)нд Я.С. Релейная заительных сетей. М.,975, с.149-159, рис.5 е свидетельство СССР79071/24-07,6, 1980. раллельно выходным выводам выпрями- тельного моста подключена первая подмагничивакщая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом .соединена с вторым выходным выводом выпрямительного моста, а друГим выводом подключена к второй выходной клемме, о т л и ч а ю щ к й с я тем, что,.с целью упрощения схемы при.сохранении надежности путем уменьшения количества индуктивных элементов, магнитопровод промежуточного насыщающегося трансформатора выполнен с двумя дополнительными стержн)ми, составляющими расщепленное полуярмо и соединяющими основные стержни где располоР жены первичная и вторичнаяобмотки в указанного трансформатора, подмагничивающие обмотки которого расположены на соответствующих дополнительных стержнях.Изобретение относится к электро-, технике и может быть применено на подстанциях.Известен блок питания током, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная образует с конденсатором феррорезонансный контур и связана с входом выпрямительного моста, выходы которого подключены к вы-, ходным клеммам блока1.Недостатком этого устройства является невысокая надежность питания, так как входной ток должен быть не меньше токанаступления Феррорезо нанса, который относительно большой даже в режиме холостого хода блока, что уменьшает чувствительность блока. Кроме того, выйдя в режим феррорезонанса при входном токе, возник шем в условиях короткого замыкания на защищаемом присоединении, блок ,питания током может остаться в этом режиме, если ток нагрузки защищаемого присоединения превышает ток срыва 25 Феррорезонанса, поэтому при расчете блока следует учитывать возможность длительного нагрева стали сердечника и обмоток промежуточного насыщающего трансформатора. 30Наиболее близким к предлагаемому является блок питания током, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, 35 а вторичная образует с конденсатором Феррорезонансный контур и связана с входом выпрямительного моста, первый из выводов которого подключен к первой выходной клемме, параллельно выходным выводам выпрямительного мос та подключена первичная подмагничивающая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом соединена с вторым выходным выводом выпрямитель- ного моста, а другим выводом под клвчена к второй выходной клемме 2.Недостатком данного устройства является большое количество индуктивных элементов, что необходимо для надежной работы схемы, но ус ложняет схему устройства.Цель изобретения - упрощение схемы при сохранении надежности путем уменьшения количества индуктивных элементов. 55 К выходными клеммам б и 10 подсоединена нагрузка, у которой большая часть элемента нагрузки 17 подключается кратковременно через кон- такты 18 реле защиты, а меньшая часть 19 подключена постоянно. 60 Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном блоке питания током, содержащем промежуточный насыщающийся трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная образует с конденсатором феррорезонанс. ный контур и подключена к входу выпрямительного моста, первый из выВодов которого подсоединен к первойФ выходнОй клемме,.параллельно выходным выводам выпрямительного моста подключена первая подмагничивающая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом соединена с вторым выходным выводом выпрямитель- ного моста, а другим выводом подключена к второй выходной клемме, магнитопровод промежуточного насыщающегося трансформатора выполнен с двумя дополнительными стержнями, составляющимрасщепленное полуярмо и соединяющими основные стержни, где расположены первичная и вторичная обмотки указанного трансформатора, нодмагничивающие обмотки которого расположены на соответствующих дополнительных стержнях.На фиг.1 показана принципиальная схема устройства; на фиг.2 - вольтамперные характеристики основных элементов устройства.Устройство содержит промежуточный насыщающийся трансформатор 1, у которого первичная обмотка 2 подключена к входным клеммам, а вторичная обмотка 3 образует с конденсатором 4 феррорезонансный контур исвязана с входом выпрямительного моста 5. Первый из выходных выводов моста 5,подключенк первой выходнойклемме б. Параллельно выходным выводам моста 5 подключена через резистор 7 первая подмагничивающая обмотка 8, резистор 7 может быть нелинейным. Вторая подмагничиванхцаяобмотка 9 одним выводом соединена свторым выходным выводом выпрямительного моста, 5, а другим выводом подключена к второй выходной клемме 10,Подмагничивающие обмотки 8 и 9 расположены на двух дополнительных стержнях магнитопровода, составляющихрасщепленное полуярмо и соединяющихосновные стержни, на одном из которых расположена первичная обмотка 2промежуточного насыщающегося трансформатора 1, а на другом - его вторичная обмотка 3. Клемма 11 для подключения блока 12 питания напряжением подсоединена к выходной клемме 6,а клемма 13 для подключения блока 12может быть подключена с помощьюпереключателя 14 или к второму выводу моста 5 или к выходной клемме 10,в последнем случае параллельно второй подмагничивающей обмотке .9 может быть подсоединена цепочка, состоящая из последовательно соединенных обратного вентиля 15 и резистора 16.На фиг,2 показаны вольт-амперныехарактеристики: зависимость действующего напряженияна элементе отаналогичного тока 1 в нем. Характеристика 20,дает зависимость напряжения на вторичной обмотке 3 от токав первичной обмотке 2 у промежуточного насыщающегося трансформатора 1,когда подмагничивающие обмотки 8 и 9выведены из действия или создаютодинаковые по величине вычитающиесяампер-витки, характеристика 21 - тоже, когда отсутствует.ток в подмагничивающей обмотке 9. Характеристика 22дает зависимость напряжения на конденсаторе 4 от тока в нем. 15Устройство рабо".ает следующим образом,При появлении аварийного тока взащищаемом присоединении возрастаетток в первичной обмотке 2 промежуточ-оного насыщающегося трансформатора 1.Вследствие подмагничивания стержнейполуярма от первой подмагничивающейобмотки 8 промежуточного насыщающегося трансформатора 1 имеет характери 25стику, показанную на фиг.2 пунктирной кривой. Поэтому относительно малток феррорезонансного скачка, обеспечивающего нормальную работу постоянно подсоединенных элементов нагрузки у блока питания током. При изменении нагрузки блока питания, например при замыкании контакта 18 реле защиты возникает ток через временно подключаемые элементы нагрузки 17. Этот ток создает во второй,подмагничивающей обмотке 9 вычитающиеся ампер-витки. Вследствие уменьшения общего подмагничивания в полуярме у промежуточного насышающегосятрансформатора 1 характеристика иэменяется в сторону приближения ккривой 20 на фиг.2 и автоматическиповышается мощность, отдаваемая навыходе блока питания током. Если аварийный ток в первичной обмотке 2 45промежуточного насыщающегося трансформатора 1 превышает ток выхода изферрорезонансного скачка, которыйь(еньше, чем ток. феррорезонансногоскачка (вплоть до максимально воэ Оможного значения нагрузки 17), топредлагаемое устройство более чувствительно, оно также более чувствительно, если блок питания напряжением подает на нагрузку 17 частьмаксимально возможной мощности.После ликвидации аварийного режима на защищаемом присоединении:входной ток блока питания токомуменьшается с аварийного до тока нагрузки присоединения; уменьшаетсявЫходной ток блока питания из-завозврата большинства элементов оперативных цепей в обесточенное состояние; остается подмагничивающийток в обмотке 8 (она может питатьсядаже от блока 12 питания напряжением),Вследствие этого трансформатор 1. имеет характеристику, показанную нафиг.2 пунктирной кривой, что вызывает уменьшение напряжения на феррорезонансном контуре; повышение вероятности выхода из феррорезонанса,Если резистор 7 в цепи подмагничивающей обмотки 8 выполнить нелинейным, например, составить из линейного резистора й варистора, сопротивление которого уменьшается сувеличением напряжения, то в предлагаемом устройстве не требуется допол.нительный линейный дроссель, которыйвыполняется в известных мощных блоках питания током БПдля увеличения индуктивности рассеяния, с целью предупредить опрокидывание фазы высших гармоник напряжения наферрорезонансном контуре, увеличениетока в .подмагничивающей обмотке 8более интенсивно, чем растет напряжение, будет увеличивать эквивалентныйвоздушный зазор, которым можно заменить подмагничиваемое полуярмо и. будет вызывать рост индуктивности рассеяния,Таким образом, схемные особенности предлагаемого блока питания токомобеспечивают ему, по сравнению с известньм повышение чувствительностипо входному току, повышение вероятности выхода из феррорезонанса после ликвидации аварийного режима назащищаемом присоединении, увеличение индуктивности рассеяния (бездополнительного дросселя) для предупреждения опрокидывания фазы высших гармоник напряжения на феррорезонансном контуре. Такое повышениенадежности достигается без увеличения количества индуктивных элементов.1026134 Составитель С,Черн Техред Т., Иаточка орректор О,Билак Редактор Ю. Середа Тираж 874 Государственног елам изобретени Москва, Ж, сно Заказ 4 5 ПП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна ф ВНИИП по 11303