Стабилизированный блок питания током

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ТОКОМ, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор,первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная .образует с конденсатором феррорезонансный контур и подключена к входу выпрямительного моста, -первый из вьоводов которого подсоединен к первой выходной клемме, пар аллельно выходцым выводам выпрямительного моста подключена первая подмагничивающая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом .соединена с вторым выходным выводом выпрямительного моста, а другим выводомподключена к второй выходной , отличающи йс я тем, что, .с целью упрощения схемы при.сохранении надежности путем уменьшения количества индуктивных элементов, магнитопровод промежуточного насыщающегося трансформатора выполнен.с двумя дополнительными стержннми, составляющими расщепленное полуярмо и соединяющими основные стержни, где.располо-жены первичная и вторичная обмотки g указанного.трансформатора, подмагни-. (Л чивающие обмотки которого расположены ца соответствующих дополнительных стержнях.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН

Э(59 С 05 Р 3 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

)", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3307694/24-07, (22) 26. 06.81 (46) 30. 06. 83,+ Бюл. Р 24 (72) А.Ф. Березовский (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Гельфанд Я.С. Релейная защита распределительных сетей. М., Энергия, 1975, с.149-159, рис.5-3. .2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2879071/24- 07, кл. G 05 F 3/06, 1980. (54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ТОКОМ, содержащий промежуточный насыщающийся трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная .образует с конденсатором феррорезонансный контур и подключена к входу выпрямительного моста, первый из выводов которого подсоединен к первой выходной клемме, параллельно выходным выводам выпрямительного 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 и 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 располоУ

Ф. .жены первичная и вторичная обмотки у указанного трансформатора, подмагничивающие обмотки которого расположены на соответствующих дополнительных стержнях.

1026134

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 блока 1).

Недостатком этого устройства является невысокая надежность питания, так как входной ток должен быть не меньше тока наступления феррорезо- 15 нанса, который относительно большой даже в режиме холостого хода блока, что уменьшает чувствительность блока. Кроме того, выйдя в режим феррорезонанса при входном токе, возник- 20 шем в условиях короткого замыкания на защищаемом присоединении, блок ,питания током может остаться в этом режиме, если ток нагрузки защищаемого присоединения превышает ток срыва феррорезонанса, поэтому при расчете блока следует учитывать возможность длительного нагрева стали сердечника и обмоток промежуточного насыцающего трансформатора. 30

Наиболее близким к предлагаемому является 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, первый из выводов которого подключен к первой выходной клемме, параллельно выходным выводам выпрямительного мос- 40 та подключена первичная подмагничивающая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом соединена с вторым выходным выводом выпрямительного моста, а другим выводом под- 45 клвчена к второй выходной клемме P2).

Недостатком данного устройства является большое количество индуктивных элементов, что необходимо для надежной работы схемы, но ус- 5р ложняет схему устройства.

Цель изобретения — упрощение схемы при сохранении надежности путем уменьшения количества индуктивных элементов. 55

К выходным 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.

65

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 феррорезонансный контур и подключена к входу выпрямительного моста, первый из выводов которого подсоединен к первой

Ф выходной клемме,. параллельно выходным выводам выпрямительного моста подключена первая подмагничивающая обмотка, вторая подмагничивающая обмотка одним выводом соединена с вторым выходным выводом выпрямительного моста, .а другим выводом подключена к второй выходной клемме, магнитопровод промежуточного насыщающегося трансформатора выполнен с двумя дополнительными стержнями, составляющим-r расщепленное полуярмо и соединяющими основные стержни, где расположены первичная и вторичная обмотки указанного трансформатора, одмагничивающие 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 насыцающийся трансформатор 1, у которого первичная обмотка 2 подключена к .входным клеммам, а вторичная обмотка 3 образует с конденсатором 4 феррорезонансный контур и связана с входом выпрямительного моста 5. Первый из выходных выводов моста 5,подключен к первой выходной клемме б. Параллельно выходным вы водам моста 5 подключена через резистор 7 первая подмагничивающая обмотка 8, резистор 7 может быть нелинейным. Вторая подмагничиванхцая обмотка 9 одним выводом соединена с вторым 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, составляющих расщепленное полуярмо и соединяющих основные стержни, на одном из которых расположена первичная обмотка 2 промежуточного 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 12 может быть подключена с помощью переключателя 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.

1026134

На фиг. 2 показаны вольт-амперные характеристики: зависимость действующего напряжения U на элементе от аналогичного тока 1 в нем. Характеристика 20,дает зависимость напряжения на вторичной обмотке 3 от тока в первичной обмотке 2 у промежуточного насыщающегося трансформатора 1, когда подмагничивающие обмотки 8 и 9 выведены из действия или создают одинаковые по величине вычитающиеся ампер-витки, характеристика 21 — то же, когда отсутствует.ток в подмагничивающей обмотке 9. Характеристика 22 дает зависимость напряжения на конденсаторе 4 от тока в нем. I5

Устройство рабо"ает следующим образом.

При появлении аварийного тока в защищаемом присоединении возрастает ток в первичной обмотке 2 промежуточ-7О ного насыщающегося трансформатора 1.

Вследствие подмагничивания стержней полуярма от первой подмагничивающей обмотки 8 промежуточного насыщающегося трансформатора 1 имеет характери25 стику, показанную на фиг.2 пунктирной кривой. Поэтому относительно мал ток 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 насышающегося трансформатора 1 характеристика иэ- 40 меняется в сторону приближения к кривой 20 на фиг.2 и автоматически повышается мощность, отдаваемая на выходе блока питания током. Если аварийный ток в первичной обмотке 2 45 промежуточного насыщающегося трансформатора 1 превышает ток выхода из феррорезонансного скачка, который ь(еньше, чем ток. феррорезонансного скачка (вплоть до максимально воэ- 5О можного значения нагрузки 17), то предлагаемое устройство более чувствительно, оно также более чувствительно, если блок питания напряжением подает на нагрузку 17 часть максимально возможной мощности.

После ликвидации .аварийного режима на защищаемом присоединении: входной ток блока питания током уменьшается с.аварийного до тока нагрузки присоединения; уменьшается вЫходной ток блока питания из-за возврата большинства элементов оперативных цепей в обесточенное состояние; остается подмагничивающий ток в обмотке 8 (она может питаться даже от блока 12 питания напряжением).

Вследствие этого трансформатор 1. имеет характеристику, показанную на фиг.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 и варистора, сопротивление которого уменьшается с увеличением напряжения, то в предлагаемом устройстве не требуется дополнительный линейный дроссель, который выполняется в известных мощных блоках питания током БП-1002 для увеличения индуктивности рассеяния, с целью предупредить опрокидывание фазы высших гармоник напряжения на феррорезонансном контуре. Увеличение тока в .подмагничивающей обмотке 8 более интенсивно, чем растет напряжение, будет увеличивать эквивалентный воздушный зазор, которым можно заменить подмагничиваемое полуярмо и. будет вызывать рост индуктивности рассеяния.

Таким образом, схемные особенности предлагаемого блока питания током обеспечивают ему, по сравнению с известнык повышение чувствительности . по входному току, повышение вероятности выхода из феррорезонанса после ликвидации аварийного режима на защищаемом присоединении, увеличение индуктивности рассеяния. (без дополнительного дросселя) для предупреждения опрокидывания фазы высших гармоник напряжения на феррарезонансном контуре. Такое повышение надежности достигается без увеличения количества индуктивных элементов.

1026134 (риг.2

Составитель С,Чернышева

Редактор Ю.Середа Техред Т.,Иаточка Корректор О. Билак

Заказ 4558/40 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4