Преобразователь переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ВЫСОКОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ, содержащий п каскадов двухобмоточных трансформаторов, у каждого ий 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 всех трансформаторов соединены последовательно , образуя цепь, концы которой подключены к выходным выводам, от ли ч .ающийся 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 подключен к общей точке соединения одного конца низковольтной обмотки трансформатора и одного вывода реактивного элемента непосредственйо,. а другой d кладкой через диод подключен к общей точке соединГения другого конца низковольтной обмотки.и другого вывода реактивного элемента и через управляемый коммутатор к указанному другому концу низковольтной обмотки трансформатора. СП со СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) Н 02 М 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPGHOIUIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЪФ (21) 3653310/24-07 (22) 19.10.83 (46) 23.02.85. Бюл. Р 7 (72) Ю.П. Аксенов, М.Ю. Головков, В.Д. Лесковец, Л.В. Летицкая, А.Г. Ляпин, А.Е. Сахаров и А.А.Филиппов (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро по высоковольт11 II ной и криогенной технике Мосэнерго и Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.M. Кржижановского (53) 621.314.2(088.8) (56) 1. Сверхвысоковольтные испытательные установки. Каталог фирмы

ТИК вЂ” Дрезден..ГДР, 1976, с. 16-17.

2. Авторское свидетельство СССР

В 1001370, кл. Н 02 М 5/12, 1981. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ- В ВЫСОКОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ, содержащий а 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 всех трансформаторов соединены последовательно, образуя цепь, концы которой подключены к выходным выводам, о т л и— ч.а ю шийся 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 подключен к общей точке соединения одного конца низковольтной обмотки трансформатора и одного вывода реактивного элемента,непосредствен1(о,, а другой о кладкой через диод подключен к общей точке соединения другого конца низковольтной обмотки и другого вывода реактивного элемента и через управляемый коммутатор к указанному другому концу низковольтной обмотки трансформатора.

11ч1535

Иаобретеиие относится к электротехнике и может быть использовано для высоковольтных испытаний изоляции энергетического оборудования на месте изготовления, монтажа и 5 (эксплуатации.

Изоляция электрических установок в процессе эксплуатации подвергается воздействию рабочего напряжения промышленной частоты и перенапряжений, Способность изоляции выдерживать указанные 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, высоковольтные обмотки которых соединены последовательно, а к низковольтным обмоткам подключены емкости С, которые поочередно заряжаются от зарядного устройства, подключаемого только на момент зарядки емкостей. Укаэанные емкости разряжаются одновременно на низковольтные обмотки трансформаторов, при этом на выходе генератора формируется коммутационный импульс, равный сумме импульсов каждой ступени (13.

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно обеспечивает проведение только импульсных испы35 таний.

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 напряжение. 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 электростатического экрана.

Усложнение современного оборудования требует тщательных испытаний

его в условиях подстанции после монтажа, следовательно, испытательные установки должны быть транспортабельными, сборными и должны иметь возможно меньшие габариты и вес.

Наиболее близким к предлагаемому ,является преобразователь переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки, содержащий rl каскадов двухобмоточных трансформаторов, у каждого из которы.. 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 всех трансформаторов соединены последовательно, образуя цепь, концы которой подключены к выходным выводам (2 ).

Недостаток известного преобразователя состоит в том, что он обеспечивает проведение испытаний электрооборудования только переменным напря жением промышленной частоты и не обеспечивает проведения испытаний в условиях, близких к реальным, например комбинированных испытаний. с наложением импульса на напряжение промышленной частоты. Кроме того, преобразователь имеет недостаточную выходную 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 l1 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 всех трансформаторов соединены .последовательно, 1141535. тоты на обмотки низкого напряжения происходит одновременный заряд конденсаторов С . После затухания переходных процессов конденсаторы

С„ оказываются заряженными до велич ы напряжения U = 1,41 U«рв в конденсатор С„» находится под испытательным напряжением промышленной частоты, определяемым исходя из

10 зависимости

0„,„, = ngU E в

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 15 указанному другому концу низковольтной обмотки трансформатора.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразо в ател я .

Преобразователь состоит из и каскадов двухобмоточных трансформаторов тр4 Тр,. Tð ° Обмотки высокого напряжения которых соединены после- я довательно и подключены к емкостной нагрузке С„ „, а в цепи низкого напряжения параллельно обмоткам низкого напряжения введены индуктивности

LqyLgy ° ° y Lр к которым через диоды 30

D„ D,...,D„, подключены параллельно конденсаторы С„ . Последние, кроме того, подключены к обмоткам низкого напряжения через управляемые коммутаторы К„, К,...,К„.

Устройство работает следующим об- . разом.

При возбуждении каскадной резонансной схемы с нормально разомкнутыми выключателями К,К2,...,Кп путем подачи напряжения промышленной часгде Оп рв — напряжение на первичной обмотке низкого напряжения;

n — 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 промьппленной частоты с импульсом напряжения., Накладываемый импульс формируется в результате разряда конденсаторов

С о 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

Составитель Л. Устинкина

Техред С.Легеза Корректор.И. Эрдейи

Редактор В. Петраш

Заказ 511/43 Тираж 64б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал lIIIG "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4