Преобразователь переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки

(19) (11) 4(51) Н 02 М 5/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7 А.фил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро по высоковольт 11нойи криогенной технике Мосэнергои Государственный научно-исследовательский энергетический институтим. Г.М. Кржижановского(56) 1. Сверхвысоковольтные испытательные установки. Каталог фирмыТИК - ДрезденГДР, 1976, с. 16-172, Авторское свидетельство СССРВ 1001370, кл. Н 02 М 5/12, 1981.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГОНАПРЯЖЕНИЯ- В ВЫСОКОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ,содержащий о каскадов двухобмоточных трансформаторов, у каждого изкоторых одна обмотка низковольтная,а другая высоковольтная, причемнизковольтная обмотка первого трансформатора соединена с входными выводами и в цепь низковольтной обмотки каждого трансформатора включен реактивный элемент, образуя контур, настроенный в резонанс с нагрузкой, а высоковольтные обмотки всех трансформаторов соединены последовательно, образуя цепь, концы которой подключены к выходным выводам, о т л и - ч.а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выходной мощности и расширения функциональных возможностей, каждый из указанных каскадов дополнительно снабжен конденсатором, диодом и управляемым коммутатором, причем конденсатор одной обкладкой 3 подключен к общей точке соединения одного конца низковольтной обмотки трансформатора и одного вывода реактивного элемента,непосредствен 1(о а другой о кладкой через диод подклю- Я чен к общей точке соединения другого конца низковольтной обмотки иФ другого вывода реактивного элемента и через управляемый коммутатор к указанному другому концу низковольтной обмотки трансформатора.Иаобретеиие относится к электротехнике и может быть использовано для высоковольтных испытаний изоляции энергетического оборудования на месте изготовления, монтажа и 5 эксплуатации.Изоляция электрических установокв процессе эксплуатации подвергаетсявоздействию рабочего напряжения промышленной частоты и перенапряжений,Способность изоляции выдерживатьуказанные воздействия, т.е. надежность оборудования, проверяется путем испытаний повышенным напряжением промышленной частоты, коммутационными и грозовыми импульсами.Известна схема ступенчатого генератора коммутационных импульсов,состоящая из нескольких двухобмоточных трансформаторов, высоковольтныеобмотки которых соединены последовательно, а к низковольтным обмоткам подключены емкости С, которыепоочередно заряжаются от зарядногоустройства, подключаемого только намомент зарядки емкостей. Укаэанныеемкости разряжаются одновременно нанизковольтные обмотки трансформаторов, при этом на выходе генератораформируется коммутационный импульс,равный сумме импульсов каждой ступени 11.Недостаток данного устройствасостоит в том, что оно обеспечиваетпроведение только импульсных испы 35таний.Наиболее полно изоляцию можно испытать переменным напряжением с наложением импульсов, что соответствует реальным условиям эксплуатации. В этом случае проверяется возможность подхвата рабочим напряжением частичных разрядов, которые зажигаются при перенапряжениях. Воз- "5 никновение частичных разрядов при подхвате является недопустимым для изоляции и может быть выявлено только при наложении коммутационного импульса на переменное напря жение. Коммутационным импульсом может быть выявлено нарушение геометрии в случае слабонеоднородного электрического поля и использования в качестве изоляции газа, когда 55 частичные разряды могут отсутствовать. Это имеет место, например, при несоосности электродов в коаксиальной системе или сдвиге электро.статического экрана.Усложнение современного оборудования требует тщательных испытанийего в условиях подстанции послемонтажа, следовательно, испытательные установки должны быть транспортабельными, сборными и должны иметьвозможно меньшие габариты и вес,Наиболее близким к предлагаемому,является преобразователь переменногонапряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки,содержащий й каскадов двухобмоточныхтрансформаторов, у каждого из которыодна обмотка. низковольтная,а другаявысоковольтная, причем низковольтнаяобмотка первого трансформатора соединена с входными выводами и в цепьнизковольтной обмотки каждого трансформатора включен реактивный элемент,образуя контур, настроенный в резонанс с нагрузкой, а высоковольтныеобмотки всех трансформаторов соединены последовательно, образуя цепь,концы которой подключены к выходнымвыводам2 ,Недостаток известного преобразователя состоит в том, что он обеспечивает проведение испытаний электрооборудования только переменным напряжением промышленной частоты и необеспечивает проведения испытанийв условиях, близких к реальным, например комбинированных испытаний. сналожением импульса на напряжениепромышленной частоты. Кроме того,преобразователь имеет недостаточнуювыходную мощность.Цель изобретения - увеличение выходной мощности и расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки, содержащем О каскадов двухобмоточных трансформаторов, у каждого из которых одна обмотка низковольтная, а другая высоковольтная, причем низковольтная обмотка первого трансформатора соединена с входными выводами и в цепь низковольтной обмотки каждого трансформатора включен реактивный элемент, образуя контур, настроенный в резонанс с нагрузкой, а высоковольтные обмотки дсех трансформаторов соединены .последовательно,.тоты на обмотки низкого напряженияпроисходит одновременный заряд конденсаторов С . После затуханияпереходных процессов конденсаторыСоказываются заряженными до величины напряжения П = 1)4 1 Ппрв юконденсатор Снаходится под испытательным напряжением промышленнойчастоты, определяемым исходя из 10 зависимости,цд - ПМО 20 образуя цепь, концы которой подклю- чены к выходным выводам, каждый из указанных каскадов дополнительно снабжен конденсатором, диодом и управляемым коммутатором, причем конденсатор одной обкладкой подключен к общей точке соединения одного конца низковольтной обмотки трансформатора и одного вывода реактивного элемента непосредственно, а другой обкладкой через диод подключен к общей точке соединения другого конца низковольтной обмотки и другого вывода реактивного элемента и через управляемый коммутатор к 5 указанному другому концу низковольтной обмотки, трансформатора.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь состоит из и каскадов двухобмоточных трансформаторов Тр, ТТ обмотки высокого напряжения которых соединены после довательно и подключены к емкостной нагрузке С , а в цепи низкого напряжения параллельно обмоткам низкого напряжения введены индуктивности Ь 4)Е 2)) 1 пэ к которым через диоды 30 Р .1),Р подключены параллельно конденсаторы С,ю. Последние, кроме того, подключены к обмоткам низкого напряжения через управляемые коммутаторы Кл К 2 фКп35Устройство работает следующим об- . разом.При возбуждении каскадной резонансной схемы с нормально разомкнутыми выключателями К,)К 2КП пу 40 подачи напряжения промышленной часгде Одрь - напряжение на первичнойобмотке низкого напряжения;и - число каскадов;- коэффициент трансформации.Преобразователь является, таким образом, готовым для наложения на переменное напряжение импульса высокого напряжения в звранее заданную фазу переменного напряжения,для обеспечения суммирования или вычитания промышленной частоты с импульсом напряжения.,Накладываемый импульс формируется в результате разряда конденсаторов Со при одновременной коммутации корденсаторов на низковольтные обмотки трансформаторов каждого. каскада с помощью управляемых коммутаторов. При этом на высоковольтной обмотке трансформатора каждого каскада на переменное напряжение накладывается импульс, форма которого зависит от фазы переменного напряже ния, соответствующей моменту включения. Указанная заданная фаза настраивается предварительно в зависимости от характера проводимых испытаний.114.1535 Редактор В Петраш ставитель Л. Устинкинахред С,Легеза Корректор.,И. сн аказ 511/4 Тираж 64 б осударственного ко ам изобретений и о сква, Ж, Раушск Подпимитета СССРкрцтийя наб , д. 4/ НИИПИ 3 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,