Индукционный аппарат с регулированием напряжения под нагрузкой

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическизРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Н 01 Р 21/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий .(72) Авторы изобретения В.П.Ренев, С.П.Войтюк и Ю.Л.Бончковский сесоюэный научно-исследовательский проект и технологический институт трансфор 71) Заявитель 54) ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ ПОД НАГРУЗКОЙ ае СН) стмосИзобретение относится к электротехнике, в частности к трансформато рам и реакторам с регулированием н пряжения под нагрузкой (РПН).Известен автотрансформатор, содержащий обмотки низшего (НН), сред него (СН) и высшего (ВН) напряжений и регулировочные (РО), в котором с целью уменьшения уровня импульсных напряжений в РО применяют вентильные разрядники, подключаемые параллельно РО (1)Недостатком данной конструкций является снижение надежности работы всего автотрансформатора из-за возможности к.з. на зажимах РО, что приведет к ее разрушению.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту .к предлагаемому является индукционный аппарат (автотрансформатор) с регулированием напряжения под нагрузкой в линии среднего напряжения, содержащий обмотки низшего, среднего и высшего напряжений, последовательно соединенные с обмотками среднего напряжения отдельные регулировочные обмотки, состоящие из множества ступеней регулирования, соединенных последовательно между собой и расположенных вдоль высоты регулировочных обмоток и емкостные кольца, распол женные на торцах обмоток РО. Витки РО могут включаться согласно или встречно относительно витков обмот ки СН. Ступени РО (витки каждой ст пени распределены по всей высоте в виде спирали) расположены в осево направлении в последовательности 1 3-5-б-2, причем ближайшими к то цам РО являются витки максимальной ступени, обеспечивающие максимальное напряжение в линии СН и к ним подключены емкостные кольца. Виткинимальной ступени, обеспечивающи инимальное напряжение в линии СН,л ж ны в с е ней части обмотм 10Р 15 мимраспо о е р дки (2.Недостатком известной конструкци 20 является то, что при такой схемерасположения ступеней РО промежутки главной и ярмовой изоляции выбирают ся на максимальный уровень импульсных напряжений (при воздействии гро 25 зового импульса со стороны линиивозникающий в РО (в известных кон рукциях максимальный потенциал РО составляет 120-150 от амплитуды им пульса), Это приводит к необходи 30 ти увеличения вышеуказанных изоля 904003меньшим потенциалом. На фиг.5 показано распределение импульсного напряжения в четырех характерных положениях: на фиг.5 а - положение ПУ, обеспечивающее максимальное напряжениев линии СН 10; на фиг.5 г - положение ПУ, обеспечивающее минимальноенапряжение в линии СН 10.На фиг.56 и 5 в - положения ПУ,при которых обеспечивается номинальный уровень напряжения в линииСН 10 (на Фиг,56 - согласное,а нафиг.5 в - встречное включение РО иобмотки СН; направленчя намотки обмоток показаны точками).Такой же характер распределенияимпульсного напряжения имеется и припромежуточных положениях Пу.Показанные на фиг.5 зависимостисохраняются также при воздействиикоммутационного импульса и испыта 2 О тельного напряжения промышленнойчастоты.Если на торцах РО расположены емкостные кольца (фиг.З и 4), то в соответствии с предлагаемой конструк 25 цией эти кольца тоже должны быть подключены, к ступени минимального напряжения б.Предлагаемое устройство примененотакже и при других схемах расположеЗО ния РО, а именно при расположении РОмежду обмотками СН и ВН, снаружи ВНи т.д., а также при других схемахрегулирования, например при РПН в линии СН без реверсирования РО, приЗ 5 РПН в нейтрали трансформатора или автотрансформатора и т,д, На фиг.1-4в качестве примера показана однослойная РО, Однако такое решение применимо также и для двухслойной РО.На нижний торец обмотки РО (фиг,1)вынесен виток, относящийся в ступени 5, потенциал которой выше потенциала ступени б. В этом случае эффективность предлагаемого устройстванесколько снижается. Способы устра 45 нения данного недостатка показанына Фиг.2 при отсутствии торцовых емкостных колец РО или при наличии одного емкостного кольца 11 (фиг.З) .Если в РО отсутствуют емкостные коль 50 ца, то в ступени минимального напряжения выполняется на один виток больше, чем в остальных ступенях(Фиг. 2),Изобретение позволяет в 1,2-1,555 раза уменьшить максимальную величину напряжения, определяющего выборвеличин промежутков главной и ярмовой изоляции, что позволяет существенно уменьшить величины укаэанныхпромежутков,60 Формула изобретения ционных промежутков и, следовательно, к удорожанию индукционного аппага, ухудшению его характеристик.Цель изобретения - уменьшение габаритов путем уменьшения размеровпромежутков главной изоляции засчет снижения величин электрическихвоздействий, определяющих выбор этихпромежутков,Указанная цель достигается тем,что в известном -индукционном аппарате, например автотрансформаторе срегулированием напряжения под нагрузкой в линии среднего напряжения, содержащем обмотки низшего, высшего исреднего напряжений, последовательносоединенные с обмотками :.среднегонапряжения отдельные регулировочныеобмотки, состоящие из множества ступеней регулирования, соединенных последовательно между собой и расположенных вдоль высоты регулировочных обмоток, и емкостные кольца,расположенные на торцах регулировочных обмоток, витки ступеней минимального напряжения расположены наторцах регулировочных обмоток и кним подключены емкостные кольца.На Фиг.1 показан индукционныйаппарат (автотрансформатор), общийвид; на фиг.2, 3 и 4 - варианты исполнения обмотки РО; на фиг.5 - схемы распределения импульсного напряжения по обмоткам РО и СН.Автотрансформатор (фиг.1) содержит магнитопровод, на стержнях которого расположены обмотки НН, РО, СНи последовательно соединенная с нейВН с линейным выводом А в ее середине.Обмотки РО имеют ступени 1-б регулирования. Витки ступеней 5 и бминимального напряжения вынесены наторцы обмотки РО, В результате величина импульсного напряжения, определяющего выбор изоляционных промежутков, например для промежутков 78, снижается со 120-150 до100 от амплитуды воздействующегогрозового импульса 9, распределениеимпульсного напряжения по ступенямРО и обмотки СН при воздействии состороны линии СН 10 показано нафиг.5.Как следует из Фиг.5,при всехположениях переключающего устройства (ПУ) потенциал ступени минималь ного напряжения (подключенной к зажиму а ) меньше амплитуды воздействующего импульса. Витки ступеней,имеющих наибольший потенциал привсех положениях ПУ, смещены в глубину обмотки, т.е. в область равномерного электрического поля (где промежуток имеет более высокую электрическую прочность), а на торцах обмотки где электрическое поле характеризуется более высокой, чем всредней частий сти обмотки напряженностью,располагаются витки ступени с,наи- у Индукционный аппарат с регулированием напряжения под нагрузкой в.линии среднего напряжения, содержа-.щий обмотки низшего, высшего и сред"него напряжения, последовательно соединенные с обмотками среднего напряжения отдельные регулировочные обмотки, состоящие иэ множества ступеней регулирования, соединенных последовательно между собой и расположенных вдоль высоты регулировочныхобмоток и емкостные кольца, расположенные на торцах регулировочныхобмоток, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения габаритовпутем уменьшения размеров промежутков главной изоляции эа счет уменьшения величин электрических воздействий, витки ступеней минимальногонапряжения расположены на торцахрегулировочных обмоток и к ним подключены емкостные кольца.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ М 1006512,кл. 21 с 1 2, 1961.2. Автотрансформатор типа АТДЦТН 200000/330/110-74 У 1. ЗапорожскийтрансФорматорный завод. 1975,черт. 1 ВГ.904001 а Составитель А.Панибратецедактор В.Пилипенко Техред.Л.Пекарь КорректорС.Ыекм акая 1 6/37писнВН Р Тираж 757 ПодИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытиЯ5, Москва, Ж, Раушская наб.,д. ППП Патент,: г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фцлца