Трехфазный фазорегулятор

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и улучшение массогабаритных показателей фазорегулятора. Фазорегулятор содержит первый тр-р 1. с первичной 6 и вторичной 7 обмотками , второй тр-р 2 с обмоткой 3, подключаемой к питакяцей сети и снабженной токоподводящими элементами 4 и 5, и переключающее устройство 8, Фазорегулятор позволяет регулировать угол фазового сдвига в пределах от -180 до 180 при постоянстве выходного напряжения путем перемещения мест токосъема с токоподводящих элементов 4 и 5 с изменением фазы напряжения обмотки 7 на 180 при угле фазового сдвига ±120°. Изменение знака угла осуществляется изменением порядка , подключения фаз обмотки 7 к токопро-. водящим элементам 5 обмотки 3 на обоатньй. 5 ил., 1 табл. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„142229

Д11 4 Н 02 J 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4094006/24-07 (22) 28.07.86 (46) 07.09.88..Бюл. У 33 (71) Кировский политехнический институт (72) В.В.Якимов, В.Н.Кузнецов, В.A.Ãîëîâåíêèí и О.В.Якимов (53) 621 ° 316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1112484, кл. Н 02 J 3/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 599310, кл. Н 02 J 3/06, f978 (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ФАЗОРЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и улучшение массогабаритных показателей фазорегулятора.

Фазорегулятор содержит первый тр-р f, с первичной 6 и вторичной 7 обмотками, второй тр-р 2 с обмоткой 3, подключаемой к питающей сети и снабженной токоподводящими элементами 4 и 5, и переключающее устройство 8, Фазорегулятор позволяет регулировать угол фазового сдвига в пределах от -180 о до 180 при постоянстве выходного напряжения путем перемещения мест токосъема с токоподводящих элементов 4 и 5 с изменением фазы напряжения обО мотки 7 на f 80 при угле фазового о сдвига +120 . Изменение знака угла осуществляется изменением порядка ."

Ю подключения фаз обмотки 7 к токопро-. водящим элементам 5 обмотки 3 на обватный. 5 ил., 1 табл. д Р

1422298

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано д я регулирования перетоков мощности между энергосистемами, а также для

5 фазового управления режимами электри " ческих систем.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и улучшение массогабаритных показателей фазорегулятора.

На фиг. 1 изображена схема соединеНия обмоток»» на фиг.2 — векторная диаграмма напряжений для одной из реализаций фазорегулятора; на фиг.3

Зависимости угла регулирования и напряжения, снимаемого с токоподводящего элемента, от напряжения, снимаемого с другого токоподводящего элемента; иа фиг.4 — схема трехфазного переклю- 20 чающего устройства, на фиг.5 — схема соединения обмоток фазорегулятора с учетом переключающего устройства ре-! версирования фазы вторичной обмотки первого трансформатора. 25

Фазорегулятор содержит основной трехфазный трансформатор 1 и регулировочный трехфазный трансформатор 2, имеяяций обмотку 3, соединенную в звезду и снабженную токоподводящими 30 элементами 4 и 5 по всей длине.

Трансформатор 1 имеет первичную обмотку 6, фазы которой соединены в звезду и подключены с помощью выводов

А, В, С к токоподводящим элементам 4 одноименных фаз обмотки 3 регу-. лировочного трансформатора 2, и вторичную обмотку 7, фазы которой через трехфазное переключакяцее устройство

8 подключены к токоподводящим элемен- 4р там 5 разноименных фаз обмотки 3 регулировочного трансформатора 2. Токоподводящие элементы 4 и 5 могут быть выполнены любой конструкции в зависимости от требований к устройству фазорегулятора. Индексами А, В, С о6означены начала фаз обмотки 3, к которым подводится первичное напряжение от питающей сети, индексами а, Ь, с— выходные зажимы (фазы) фазорегулятора, с которых снимается вторичное

SQ (выходное) напряжение.

На векторной диаграмме (фиг.2) показаны вектор 9 первичного фазовогс напряжения фазы А, вектор 10 фазного

55 напряжения, снимаемого с токоподводящего элемента 5 фазы С обмотки 3, соединенного через переключающее устройство 8 с фазой »я вторичной обЦм

Ъ Ъ5 получают

Уа е

=--+U е

Нм >до и зв (2) вторичное (выходное) напряжение фазорегулятора напряжение межу токосъемом

4 и концом обмотки 3 трансформатора 2; напряжение между токосъемом

5 и концом обмотки 3 трансформатора 2; коэффициент трансформации трансформатора 1. где U а

»4

Uss

Преобразовав (2), получают зависимости напряжений U < и U q- от ,угла 6

2 U

U = — — — в1п»":» .Д и (3) U = — U в п(60 + e ), (4)

2» . о ,Гз

U> — напряжение между токосъемом 4 и концом обмотки 3 при угле 8 = 0 где

Выразив напряжения в (3) и (4) через число витков обмоток, получают

2 вхпв» п 3 (3a) M g — Ы s in(60 + 8 ) . (4а)

Приняв в выражениях (3), (4)

У = 1, получают значения напряжений Бяв и U> в относительных единицах:

U в пО» и ГЗ мотки 7 основного трансформатора ,вектор 11 фазного напряжения фазы а вторичной обмотки 7 основного трансформатора 1, вектор 12 вторичного (выходного) фазного напряжения фазы

А фазорегулятора, угол фазового сдвига между системами первичных Оя, U» U и вторичных (выходных) U »

U, U . напряжений фазорегулятора.

Работу фазорегулятора рассматривают на примере фазы А устройства.

В соответствии с векторной диаграммой (фиг.2)

Цае — ™М»а + "ъс ° (1)

С учетом того, что

1422298 l0

20

30

40

50

2 . о (U = --sin(60 +g ). (4 ) м

Очевидно, что относительная величина первичного (входного) напряжения фазорегулятора (питающей сети)

U

4з

При угле 9 > 12(f напряжение U

= U в формуле (2) становится от54)н рицательным. Здесь переключающее устройство 8 изменяет фазу напряжения

U на 180 и обеспечивает дальнейшее

7а регулирование угла 9.

Управление перемещением мест токосъема с токопроводящих элементов 4 и 5 обмотки трансформатора в соответствии с формулами (3) и (4) ((За) и (4а)) может осуществляться вручную и автоматически с помощью РПН. Порядок . переключения РПН определяется таблицей напряжений (чисел витков) на токоподводящих элементах 4 и 5. Дпя сохранения постоянства модуля выходного напряжения должно быть обеспечено строгое соответствие напржкений Б и U>< (чисел Витков 14з4 и Wz ) для каждого значения регулируемого угла В . В таблице приведены относительные значения напряжений, снимае- мых с токоподводящих элементов 4 и 5, в зависимости от угла 8, а на фиг.3зависимости угла О и„напряжения U> в функции напряжения l z для коэффициента трансформации n = 1.

Расчетные значения напряжений фазорегулятора приведены в таблице, Рассмотрим работу фазорегулятора в диапазоне регулирования в угла 9 о от 0 до 180 . В этом случае концы фаз обмотки 7 трансформатора 1 под-, ключаются к токоподводящим элементам

5 обмотки 3 трансформатора 2 следующим образом: фаза а обмотки 7 — к фазе С обмотки 3, фаза Ь вЂ” к фазе А, фаза с — к фазе В. Перемещая места токосъема с токоподводящих элементов

4 и 5 в соответствии с таблицей напряжений (чисел витков), можно регулировать угол 9 в указанном диапазоне, изменяя при этом с помощью переключающего устройства 8 фазу напряжения на вторичной обмотке 7 трансформатора 1 на 180 при угле 9 = 120, т.е. подключая к токоподводящим элементам

5 начала фаз обмотки 7.

Трехфазное переключакчцее устройство 8 представляет собой два днухпозиционных трехфазных переключателя, работающих синхронно. На схеме переключающего устройства (на фиг.4), обозначены переключающие контакты 13 первого переключателя и контакты 14 второго переключателя.

Регулирование угла 9 в диапазоне о от 0 до -180 производится аналогично, только при другом порядке подключения фаз обмотки 7 трансформатора 1 к токоподводящим элементам 5 обмотки трансформатора 2. Для этого необходимо предварительно подключить фазу а обмотки 7 к фазе В обмотки 3, фазу

Ь вЂ” к фазе С, фазу с — к фазе А.

Знак угла 9 устанавливается либо при монтаже фазорегулятора, либо с помощью трехфазного переключателя, предназначенного для изменения порядка подключения фаз вторичной обмотки 7 трансформатора 1 токоподводящим элементам 5 обмотки трансформатора 2 и включенного между переключающим устройством Я и токоподводящими элементами 5„ В качестве указанного переключателя можно испольэовать двухпозиционный трехфазный переключатель.

На схеме фазорегулятора с данным переключателем (фиг.5) обозначено трехфазное переключающее устройство 15

Формула изобретения

Трехфазный фазорегулятор, содержащий два трехфазных трансформатора, первый из которых имеет первичную и вторичную обмотки, а второй трансформатор имеет одну обмотку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования угла фазового сдвига и улучшения массогабаритных показателей, обмотка второго трансформатора выполнена с воэможностью регулирования числа витков и снабжена токоподводящими-элементами, к которым подключены первичная и вторичная обмотки первого трансформатора, при этом фазы первого трансформатора, находящиеся на одном стержне, подключены к разным фазам обмотки второго трансформато55 ра, а вторичная обмотка первого тран. сформатора подключена через дополнительно введенное трехфазное переклю;чающее устройство реверсирования ее фазы.

1422298 " ТТ (150 180

1,0 1,1547 1,0 0,577 0 -0,577 -1,0

0 0,577 1,0 1,1547 1,0 0,577 0

"я

Оэю

90 l120 (|

1422298

Ю 10 7Я

Переключение фазы Р

1422298

Составитель И.Поля:ков

Техред,11. Олийнык 1(орректор N.Âàñèëüeâÿ

Редактор И.Бланар,Заказ 4436/52

Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4