Однофазний трансформатор напруги

 

Пропоноване винахід відноситься до електротехніки і може бути використане в трансформаторах напруги внутрішньої і зовнішньої установки, що служать для обліку витрати електроенергії, вимірювання напруги і для забезпечення роботи пристроїв релейного захисту, автоматики і сигналізації.

В даний час відомі трансформатори напруги з двома обмотками низької напруги, а саме з обмоткою «C» для одночасного обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги і з обмоткою «Т» для забезпечення роботи пристроїв релейного захисту, автоматики і сигналізації (Довідник по електричних апаратів високої напруги, під редакцією Ст. Ст. Афанасьєва, - Л.: Вища школа. Ленингр. відділення, 1987, стор 381-413, 470) - [1]. До складу активної частини трансформатора напруги входять: магнітопровід, первинна обмотка високої напруги (ВН) і дві вторинні обмотки низької напруги «C» і «T».

Однак відомі трансформатори напруги [1] з двома вторинними обмотками не можуть бути використані в тих випадках, коли клеми обмотки для обліку витрат електроенергії «C» повинні бути закриті і опечатані для запобігання несанкціонованого доступу до них. При цьому виходить, що телефон� пропонованого рішення і обраним як прототип є трансформатор напруги (CO 153-34.20.122-2006 «Норми технологічного проектування підстанцій змінного струму з вищою напругою 35-750 кВ», пункт 9.1.7., затверджено ВАТ «ФСК ЄЕС» від 16.06.2006 наказом №187) - [2], до складу якого, крім стандартних магнітопроводів, первинної обмотки високої напруги ВН, вторинної обмотки низької напруги для вимірювання напруги і вторинної обмотки низької напруги для забезпечення роботи релейного захисту, автоматики і сигналізації «T», входить вторинна обмотка низької напруги для обліку витрати електроенергії. Причому вторинну обмотку низької напруги для обліку витрати електроенергії прийнято позначати «C1», а вторинну обмотку низької напруги для вимірювання напруги позначають «C2».

Однак у відомої конструкції активної частини трансформатора напруги [2] обмотка для вимірювання напруги «C2» не може забезпечити таку ж точність вимірювань, як точність обмотки обліку витрат електроенергії «Q» при однакових максимальних потужностях їх навантажень, так як обмотка для вимірювання напруги «C2» розташована між обмоткою обліку витрат електроенергії «C1» і обмоткою для забезпечення роботи релейного захисту, автоматики і сигналізації «T» і віддалена від обмотки високої напруги BH на більшу відстань, ніж обмотка обліку витрати электроэнерг�анія обмоток ВН і «C2» порівняно з реактивної складової опору короткого замикання обмоток ВН і «C1», тобто до збільшення абсолютного значення похибки у свідченнях напруги обмотки «C1».

Завданням пропонованого технічного рішення є створення надійної і простій конструкції обмоток трансформатора напруги, яка дозволить усунути можливість виникнення різниці між значеннями реактивних складових опору короткого замикання в обмотках BH - «C2» і в обмотках BH - «C1» отримати обмотки обліку витрат електроенергії «C1» і для вимірювання напруги «C2» однакової потужності при однаковому класі точності обмоток «C1» і «C2».

Технічним ефектом від використання запропонованої конструкції обмоток трансформатора напруги є:

- створення універсальної конструкції трансформатора напруги з можливістю використання одного типу трансформатора в схемах, де облік витрати електроенергії та вимірювання напруги виробляють від різних обмоток «C1» і «C2» трансформатора напруги, і де облік витрати електроенергії та вимірювання напруги виробляють від однієї обмотки «C» без співаються тим, що в пропонованому однофазному трансформаторі напруги, що містить магнітопровід, на ізоляційному циліндрі якого розміщена обмотка низької напруги релейного захисту, автоматики і сигналізації, поверх якої коаксіально на ізоляційному циліндрі розміщені обмотки низької напруги обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги, поверх яких на ізоляційному циліндрі розміщена обмотка високої напруги, причому обмотки низької напруги обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги виконані у вигляді спільної обмотки з, щонайменше, одним шаром, в якому витки з, принаймні, одного проводу обмотки обліку витрати електроенергії чергуються з витками, принаймні, одного проводу обмотки вимірювання напруги, при цьому обидві обмотки в кожному шарі мають однакове число витків, які виконані однієї висоти, крім того, шари обмоток низької напруги, обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги розділені ізоляційними циліндрами, при цьому кінці проводів обох обмоток виконані з можливістю об'єднання проводів на початку і в кінці кожної з обмоток.

Виконання в однофазному трансформаторі напруги низьковольтних обмоток для�динаковим числом витків тієї та іншої обмотки, однаковою висотою витків, намотаних одним або декількома паралельними проводами кожна, і розміщення їх однаково щодо обмотки високої напруги (ВН) забезпечує сталість значення реактивної складової опору короткого замикання між обмоткою BH і кожній з них (C1і C2), а також - між обмоткою BH і З обмоткою у разі одночасного обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги при з'єднанні паралельно кінців проводів обмоток C1і C2у клемній коробці трансформатора напруги.

Зіставлення пропонованого однофазного трансформатора напруги з рівнем техніки і відсутність опису аналогічного технічного рішення у відомих джерелах інформації дозволяє зробити висновок про відповідність запропонованого пристрою критерію «новизна».

Заявлене пристрій характеризується сукупністю ознак, що виявляють нові якості, що дозволяє зробити висновок про відповідність запропонованого технічного рішення критерію «винахідницький рівень».

На кресленні схематично зображена активна частина пропонованого однофазного трансформатора напруги з обмотками низької напруги обліку витрат електро�>�редлагаемий на кресленні однофазний трансформатор напруги містить: магнітопровід - 1; ізоляційний циліндр - 2, розміщений на магнітопроводі 1; обмотку низької напруги релейного захисту, автоматики і сигналізації (T) - 3, розміщену на ізоляційному циліндрі 2; ізоляційний циліндр - 4, розміщений на обмотки низької напруги релейного захисту, автоматики і сигналізації (T) 3; обмотку обліку витрат електроенергії (C1) - 5; обмотку вимірювання напруги (C2) - 6; ізоляційний циліндр - 7, який розміщений на що складається з витків обмоток обліку витрат електроенергії (C1) 5 і вимірювання напруги (C2) 6 зовнішньому шарі низької напруги; обмотку високої напруги (ВН) - 8, виконану на ізоляційному циліндрі 7.

Якщо обмотки обліку витрат електроенергії (C1) 5 і вимірювання напруги (C2) 6 мають кілька спільних шарів, то ці шари відокремлені один від одного ізоляційними циліндрами - 9.

Кінці проводів на початку і в кінці обмотки обліку витрат електроенергії (C1) 5 позначені a1і x1відповідно, а кінці проводів на початку і в кінці обмотки вимірювання напруги (C2) 6 позначені a2і x2відповідно. Кінці проводів на початку і �відповідно.

Токоввод обмотки високої напруги (ВН) 8 позначений як - A, а низьковольтний висновок обмотки BH 8 позначений як - X.

Пропонований на кресленні однофазний трансформатор напруги працює наступним чином.

Прикладена до обмотки ВН 8 первинне висока напруга наводить в обмотки низької напруги релейного захисту, автоматики і сигналізації (T) 3, обмотки низької напруги обліку витрат електроенергії (C1) 5 і обмотки низької напруги вимірювання напруги (C2) 6 напруга, пропорційне первинному напрузі, прикладеній до обмотці BH 9. Однак з-за похибок, викликаних втратами потужності в магитопроводе 1 і в обмотках низької напруги 3, 5 і 6, вектор вторинної напруги в обмотках 3, 5 і 6, повернений на 180° електричних градусів і приведений до первинного напруги, не збігається по модулю і фазі з вектором первинного напруги, тобтоU1U2Донпром, деU1U2- вторинне напруга обмоток низької напруги 3, 5 і 6; Кном- номінальний коефіцієнт трансформації, що дорівнюєWBHWC1для обмотки (З1) 5, абоWBHWC2для обмотки (C2) 6, абоWBHWCTдля обмотки (Т) 3 (W - число витків в обмотці).

Мінімальна похибка при визначенні величини високої напруги досягається, в першу чергу, за рахунок зменшення відстані між обмотками, зменшення їх товщини (радіального розміру) і збільшення висоти обмоток, тобто за рахунок зменшення величини реактивної складової опору короткого замикання між обмотками ВН 8 і T 3, або між обмотками ВН 8 і C15, або між обмоткамерения напруги (C2) 6 при заданій потужності навантажень на кожну з обмоток мали однаковий високий клас точності, вони намотуються паралельними проводами на зовнішню циліндричну поверхню ізоляційного циліндра 4, що відокремлює обмотку низької напруги релейного захисту, автоматики і сигналізації (T) 3 від обмоток низької напруги обліку витрат електроенергії (C1) 5 і вимірювання напруги (C2) 6. Таким чином, обмотки (C1) 5 (C2) 6 мають однакову висоту, однакові внутрішній і зовнішній діаметри за рахунок намотування їх на один і той же ізоляційний циліндр. При багатошаровій спільної намотуванні обмоток (C1) 5 (C2) 6 вони зберігають зазначені вище переваги, так як намотування проводів обмоток (C1) 5 (C2) 6 в кожному наступному шарі проводиться на поверхню відокремлює попередній наступного шару ізоляційний циліндр 9.

При цьому якщо дроти початку обмоток (C1) 5 (C2) 6 з'єднати між собою і дроти кінців обмоток (C1) 5 (C2) 6 поєднати між собою, то замість двох обмоток, кожна з яких мала WC1=WC2витків, виходить одна має те ж число витків і намотана, щонайменше, двома паралельними проводах�апряжения одночасно.

Пропонований однофазний трансформатор напруги може бути використаний на підстанціях, де облік витрати електроенергії та вимірювання напруги виробляються з допомогою окремих високоточних обмоток (C1) 5 (C2) 6 трансформатора. При паралельному з'єднанні обмоток (C1) 5, (C2) 6 та отриманні в результаті однієї обмотки З двох паралельно з'єднаних обмоток (C1) 5 (C2) 6 облік витрат електроенергії і вимірювання напруги можуть проводитися за допомогою однієї обмотки, що забезпечує заданий клас точності при необхідної потужності навантажень.

Однофазний трансформатор напруги, містить магнітопровід, на ізоляційному циліндрі якого розміщена обмотка низької напруги релейного захисту, автоматики і сигналізації, поверх якої коаксіально на ізоляційному циліндрі розміщені обмотки низької напруги обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги, поверх яких на ізоляційному циліндрі розміщена обмотка високої напруги, який відрізняється тим, що обмотки низької напруги обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги виконані у вигляді щонайменше одного шару, в якому витки з принаймні одного проводу обмот�пряження, при цьому обидві обмотки в кожному шарі мають однакове число витків, які виконані однієї висоти, крім того, шари обмоток низької напруги обліку витрати електроенергії та вимірювання напруги розділені ізоляційними циліндрами, при цьому кінці проводів обох обмоток виконані з можливістю об'єднання проводів на початку і в кінці кожної з обмоток.



 

Схожі патенти:

Вимірювальний перетворювач постійного струму

Винахід відноситься до галузі електричних вимірювань, зокрема до вимірів постійних струмів в електроенергетиці

Перетворювач струму з розширеним діапазоном частот

Винахід відноситься до галузі електричних вимірювань і може бути використане при контролі режимів електричних ланцюгів змінного струму

Високовольтний імпульсний трансформатор

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане в імпульсних електроенергетичних, електрофізичних і радіотехнічних пристроях

Диференціальний трансформатор

Винахід відноситься до електротехніки

Литий трансформатор

Винахід відноситься до електротехніки , зокрема до високовольтних трансформаторів зовнішньої установки з литою епоксидною ізоляцією

Однофазний трансформатор

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використано у військових і промислових об'єктах і техніки, де для вирішення задач електропостачання необхідні однофазні трансформатори. Технічний результат полягає в забезпеченні мінімальних втрат в трансформаторі в процесі перетворення одного змінного за значенням напруги в інше і підвищення к.к.д. на 10-15%. Це досягається шляхом використання магнітопровода з округленими по радіусу його вікна ярмами; використанням у вторинній ланцюга замість однієї обмотки, розрахованої на якусь напругу (струм), трьох обмоток, пов'язаних певною залежністю за їх индуктивностям; введенням у схему вторинних обмоток фазозсувної ланцюжка. Магнітопровід з округленими по радіусу його вікна ярмами незважаючи на подовження середньої лінії підвищує к.к.д. трансформатора. Введенням додаткових двох обмоток у вторинну ланцюг замість однієї і фазозсувної ланцюжка стабілізується магнітна індукція у функції напруженості магнітного поля - незалежно від значення навантаження - і тим самим забезпечується противофазность струмів в первинній і вторинних обмотках. 2 іл.

Резонансний генератор-трансформатор і його схема

Винахід відноситься до електротехніки і призначений, зокрема, для перетворення однієї системи змінного струму в іншу

Трансформатор малої потужності

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане в перетворювальної та акустичної техніки, одними з компонентів апаратури якої є трансформатори малої потужності

Високовольтний трансформатор

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане у високовольтному електронному обладнанні, а зокрема в рентгенівських випромінювачах

Агрегат трансформаторний

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використано в електроенергетиці, електростанціях і підстанціях з трансформаторами

Агрегат трансформаторний

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використано в електроенергетиці, електростанціях і підстанціях з трансформаторами

Однофазний броньовий трансформатор (реактор)

Винахід відноситься до області електротехніки та енергетики, зокрема до трансформаторостроению

Індукційне пристрій

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до трансформаторостроению, і може знайти застосування в конструкціях високовольтних трансформаторів

Котушка індуктивності

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане в котушках індуктивності або обмотках високовольтних трансформаторів. Технічний результат полягає в скороченні часу намотування, зниження маси і габаритів за рахунок підвищення щільності укладання витків і підвищення надійності при експлуатації. Котушка індуктивності містить ізоляційний каркас з центральною віссю, розділений ізоляційними перегородками на секції, і обмотку з проводи в ізоляції, що переходить із секції в секцію. Висота укладання дроти в секції дорівнює висоті перегородки плюс один діаметр проводи в ізоляції. Перехід дроти з секції в секцію здійснюється його намотуванням по перегородці між цими секціями. Число витків в одній секції вибрано таким, щоб напруга між будь-якими двома витками в одній секції не перевищувало допустимого пробивної напруги ізоляції проводу. Крок намотування витків постійний по всій довжині обмотки. 2 іл.
Up!