Преобразователь переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ВЫСОКОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ, содержавши п каскадов двухобмоточных трансформаторов, обмотки цепей высокого напряжения которых соединены последовательно и подключены к выводам -для подключения нагрузки, а в 11,епи обмоток низкого напряжения введены реактивные элементы, образующие контуры, настроенные в резонанс с нагрузкой, отличающийся .тем, что, с целью увеличения выходной моврюсти без увеличения массогаба .ритных показателей и получения кратковременного повышения напряжения для обеспечения оптимального режима при испытании высоковольтного оборудования , в каждый каскад введен дополнительный трансформатор, включенный параллельно основному трансформатору , причем по меньшей мере в одном каскаде в цепь обмоток высокого напряжения введены высоковольтные кo yтaтopы, из которых первый коммутатор включен между высоковольтными выводами обмоток двух трансформаторов данного каскада, через второй и третий коммутаторы соответствующие высоковольтные выводы обмотки одного из трансформаторов каскада соединены с выходом предшествукядего каскада, а в цепи обмоток низкого напряжения введены два низковольтных коммутатора, соединенных последовательно , образуя цепочку, включенную параллельно одному из реактивных элементов, включенного между одними выводами обмоток низкого напряжения трансформаторов каскада, между другими выводами которых включена цепочка из двух последовательно соединенных реактивных элементов, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения низковольтных коммутатор01в, причем первый :л и третий высоковольтные коммутаторы выполнены размыкающюо, а второй замыканя нм . 2. Преобразователь по п. 1, о л и чающийся тем, что, с целью уменьшения собственных шумов и ограничения тока переходного процесса при переключениях, последовательно в цепь каждого высоковольтного коммутатора вкгаочен один из дополнительно введенных высокочастотных фильтров .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ(УБЛИН () 9) ((>) 4(5)) Н 02 И 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т(21) 3654291/24-07 (22) 25.08.83 (46) 15.05.85. Бюл. Р 18 (72) Ю.П. Аксенов, И.Ю. Головков, В.Д. Лесковец, Л.В. Летицкая, А.Г. Ляпин, А.E. Сахаров; А.И. Тарасов и А.А. Филиппов (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по высоковольтной и криогенной технике Мосэнерго и

Энергетический институт им. Кржижановского (53) 621. 314. 2 (088. 8) (56) 1. Глазанов В.Х. и др. Силовые трансформаторы высокого напряжения.

Л., 1934, с. 182.

2. Авторское .свидетепьство СССР

11 1001370 кл. Н 02 М 5I12, 1981. (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ВЫСОКОЕ ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ, содержащий ь каскадов двухобмоточных трансформаторов, обмотки цепей высокого напряжения которых соединены последовательно и подключены к выводам для подключения нагрузки, а в цепи обмоток низкого напряжения вве» дены реактивные элементы, образующие контуры, настроенные в резонанс с нагрузкой, о т л и ч а в шийся, тем, что, с целью увеличения выходной мощности без увеличения массогаба,ритных показателей и получения кратковременного повышения напряжения для обеспечения оптимального реяла при испытании высоковольтного оборудования, в каждый каскад введен дополнительный трансформатор, включенный параллельно основному трансформатору, причем по меньшей мере в одном каскаде в цепь обмоток высокого напряжения введены высоковольтные коммутаторы, из которых первый коммутатор включен между высоковольтными выводами обмоток двух транс форматоров данного каскада, через второй н третий коммутаторы соответствующие высоковольтные выводы обмотки одного из трансформаторов каскада соединены с выходом предшествующего каскада, а в цепи обмоток низкого напряжения введены два низковольтных коммутатора, соединенных последовательно, образуя цепочку, включенную параллельно одному из реактивных элементов, включенного между одними выводами обмоток низкого напряжения трансформаторов каскада, между другими выводами которых включена цепочка из двух последовательно соединенных реактивных элементов, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения низковольтных коммутаторов, причем первый и третий высоковольтные коммутаторы выполнены размыкающими, а второй— замыкающим.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения собственных шумов и ограничения тока переходного процесса при переключениях, последовательно в цепь каждого высоковольтного коммутатора включен один as дополнительно введенных высокочастотных филь ров.

11S6209

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника высокого напряжения для испытаний высоковольтного оборудования. 5

Известна схема каскадного соединения трансформаторов с дополнительной обмоткой для возбуждения. следующего каскада, расположенной на высоковольтной обмотке, с компенсацией реактивных токов в первичной цепи питания схемы за счет установки дополнительных дросселей (11 .

Недостатки этой схемы — большой вес и габариты, обусловленные исполь-15 зованием мощных испытательных трансформаторов, Наиболее близким к изобретению является преобразователь переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки, содержащей каскадов двухобмоточных трансформаторов, обмотки цепей высокого напряжения которых соединены последовательно и подключены к выводам для подключения нагрузки, а в цепи обмоток низкого напряжения введены реактивные элементы, образующие контуры, настроенные в резонанс с нагрузкой (2) . ЗО (Известное устройство обеспечивает последовательное повышение напряжения„

Однако для использования в качестве источника испытательного напряжения при высоковольтных испытаниях такое повышение напряжения является недостаточным, т.е. преобразователь характеризуется небольшой мощностью. увеличение мощностивозможио в данном 46 случае за счет увеличения числа каскадов, что, в свою очередь, сопряжено со значительным увеличением весогабаритных показателей, а это является нерациональным.

4$

Кроме того, известное устройство не обеспечивает получения кратковременного повышения напряжения, что необходимо для обеспечения оптимального режимапри испытаниивысоковольт- 5О ного оборудования.

Целью изобретения является увеличение выходной мощности без увеличения массогабаритных показателей и получения кратковременного повышения напряжения для обеспечения оптимального режима при испытании высоковольтного оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки, содержащий tl каскадов двухобмоточных трансформаторов, обмотки цепей высокого напряжения которых соединены последовательно и подключены к выводам для подключения нагрузки, а в цепи обмоток низкого напряжения введены реактивные элементы, образующие контуры, настроенные в резонанс с нагрузкой, в каждый каскад введен дополнительный трансформатор, включенный параллельно основному трансформатору, причем по меньшей мере в одном каскаде в цепь обмоток высокого напряжения введены высоковольтные коммутаторы, из которых первый коммутатор включен между высоковольтными выводами обмоток двух трансформаторов данного каскада, через второй и третий коммутаторы соответствующие высоковольтные выводы обмотки одного из трансформаторов каскада соединены с выходом предшествующего каскада, а в цепи обмоток низкого напряжения введены два низковольтных коммутатора, соединенных последовательно, образуя цепочку, включенную параллельно одному иэ реактивных элементов, включенного между одними выводами обмоток низкого напряжения трансформаторов каскада, между другими выводами которых включена цепочка из двух последовательно соединенных peBKTHBHblx эйементов, общая точка соединения которых подключена к общей точке соединения низковольтных коммутаторов, причем первый и третий высоковольтные коммутаторы выполнены раэмыкающими, а второй - замыкающим °

Кроме того, с целью уменьшения собственных шумов и ограничения тока переходного процесса при переключениях, последовательно B цепь каждого высоковольтного коммутатора включен один из дополнительно введенных высокочастотных фильтров.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема преобразователя переменного напряжения в высокое переменное напряжение для реактивной нагрузки.

Преобразователь содержит 0 каскадов двухобмоточных трансформаторов, по два параллельно работающих транс1156209 форматора в каждом каскаде, высоковольтные обмотки 1 трансформаторов соединены последовательно и подключены к нагрузке 2, а в цепи обмоток

3 низкого напряжения введены реактив- 5 ные элементы 4 и 5, образующие контуры, настроенные в резонанс с нагрузкой. По меньшей мере в один каскад введены управляемые коммутаторы, которые включаются в определенной последовательности. В цепи высокого напряжения введены высоковольтные коммутаторы, из которых первый коммутатор 6 включен между высоковольтными выводами двух трансформаторов данного 15 каскада, а второй и третий коммутаторы 7, 8 соединяют высоковольтные выводы одного иэ трансформаторов данного каскада с выходом предшествующего каскада. В цепи низкого напряже- 20 ния введены низковольтные коммутаторы 9, 10, включенные параллельно реактивным элементам 4 и 5, подобранным исходя иэ условий сохранения резонанса при переключении трансформато- 25 ров с параллельного на последовательное соединение.

Высоковольтные коммутаторы соединены последовательно с индуктивными высокочастотными фильтрами 11, умень-3g шающими собственные шумы каскада и ограничивающими ток переходного процесса при переключениях. устройство работает следующим образом.

Э5

При нормальном режиме трансформаторы в каждом каскаде соединены параллельно, что обеспечивает запас теплоBoy устойчнвс сти. трансформаторов. При этом в каскаде, оборудованном коммутаторами, коммутаторы 6 и 8 являются нормально замкнутыми, а коммутатор 7 нормально разомкнут, что обеспечивает параллельное соединение трансформаторов в данном каскаде.

В процессе испытаний, в зависимости от их характера, может возникнуть необходимость обеспечения кратковременного повышения напряжения, что обеспечивается переключением трансформаторов по меньшей мере в одном каскаде, оборудованном коммутаторами, с параллельного режима работы на последовательный. Для этой цели произI водят переключение коммутаторов в следующей последовательности: размыкают коммутатор 6, при этом нарушается параллельное соединение трансформаторов, замыкают коммутатор 7, что обеспечивает подачу высокого напряжения на первый трансформатор от предшествующего каскада; размыкают коммутатор 8, обеспечивая тем самым последовательное соединение двух трансформаторов одного каскада. Далее производят замыкание низковольтных коммутаторов 9 и 10, обеспечивая шунтирование реактивных элементов. 4 и 5.

При этом поддержание условий резо,нанса при последовательном соединении трансформаторов обеспечивается эа счет соответствующего подбора числа витков реактивных элементов 5. Такой подбор производят в соответствии с известным методом электротехнического расчета.