Трехфазный фазорегулятор

 

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для регулирования перетоков мощности между энергосистемами, а также для фазового управления режимом энергосистем. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и повышение надежности фазорегулятора. При работе фазорегулятора, состоящего из основного трехфазного трансформатора 1 и регулировочного трехфазного трансформатора 2, в диапазоне регулирования угла от 0 до 360° конца фаз обмотки 7 трансформатора 1 подключены к токоподводящим элементам 5 обмотки 3 трансформатора 2 так, что фаза A обмотки 7 подключена к фазе C обмотки 3, фаза B - к фазе A, фаза C - к фазе B. Перемещением места токосъема с токоподводящих элементов 4 и 5 можно регулировать угол в диапазоне от 0 до 360°. Регулирование угла в диапазоне от 0 до 360° можно производить аналогично, но при другом порядке подключения фаз обмотки 7 трансформатора 1 к токоподводящим элементам 5 обмотки 3 трансформатора 2. 1 табл., 3 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СО И

РЕСПУБЛИК ())5 Н 02 J 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ стиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

,, (21) 4465696/24-07 (22) 26.07.88 (46) 07.08.90. Бюл. Р 29 (71) Кировский политехнический ин тут (72) В.В.Якимов, В.Н. Кузнецов, В.А.Головенкин и О.В.Якимов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1112484, кл. Н 02 .J 3/06, 1984. авторское свидетепьство СССР

В 599310, кл. Н 02 J 3/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Я- 1422298, кл. Н 02 J 3/06, 1988. (54) ТРЕХФАЗНЬ1Й ФАЗОРЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для регулирования перетоков мощности между энергосистемами, а также для фазового управления режимом энергосистем. Цель изобретения—

1 ,.зо„„ 5ыиа А1

2 расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и повышение надежности фазорегулятора. При работе фаэорегулятора, состоящего из основного трехфазного трансформатора 1 и регулировочного трехфазного трансформатора 2, в диапазоне регулирования угла от 0 до 360 концы фаз обмотки 7 трансформатора 1 подключены к токоподводяч(им элементам 5 обмотки

3 трансформатора 2 так,,что фаза а обмотки 7 подключена к фазе с обмотки 3, фаза Ь вЂ” к фазе А, фаза с — к фазе В. Перемещением места токосъема с токоподводящих элементов 4 и 5 можно регулировать угол в диапазоне от О до 360 . Регулирование угла в диапазоне от 0 до 360 можно проиэвоо дить аналогично, но при другом поряд" ке. подключения фаэ обмотки 7 трансформатора 1 к токоподводящим элементам 5 обмотки 3 трансформатора 2.

1 табл., 3 ил.

1584030

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для регулированич перетоков мощности между энергосистемами, а также для фазового управления режимами энергосистем.

Цель изобретения — распирение диапазона регулирования угла фазового сдви а и повыщение надежности фазорегулятора.

На фиг. 1 изображена общая схема соединения обмоток; на фиг. ? — векторная диаграмма напряжений для одной иэ реализаций фаэорегулятора; на . фиг. 3 — схема подключения дополнительной обмотки регулиройочного трансформатора к основной обмотке.

Фазорегулятор содержит основной трехфазный трансформатор 1 и регулировочньй трехфазный трансформатор 2, имеющий основную обмотку 3, соединенную в звезд 1 и снабженную по всей длине токоподводящими элементами

4 и 5 по всей длине. ТрансФорматор

1 имеет первичную обмотку 6, фазы которой соединены в звезду и подклюс чены с помощью выводов А, В, С к токоподводящим элементам 4 одноименных фаз обмотки 3 трансформатора ?, и вторичную обмотку 7, фазы которой подключены к токоподводящим элементам 5 разноименных фаэ обмотки

3 регулировочного трансформатора 2.

Трехфазный трансформатор 2 имеет так-. же дополнительную обмотку 8, идентичную основной обмотке 3 и подключенную к ней через нейтраль. Обмотка 8 так же, как и обмотка 3, IIO всей длине снабжена токоподводящими элементами 4 и 5, к которым подключены фазы соответственно обмоток б и

7 трансформатора 1. Токоподводящие элементы 4 и 5 могут быть выполнены любой конструкции в зависимости от требований к устройству фазорегуля,тора. К началам А, В, С фаэ обмотки

3 подводится первичное напряжение от питающей сети, с выходных зажимов а, Ь, с (фазы) фазорегулятора снимается вторичное. (выходное) напряжение.

На векторной диаграмме (фиг. 2) показаны вектор 9 первичного фазного напряжения фазы А, вектор 10 фазного напряжения, снимаемого с токоподводящего элемента 5 фазы С обмотки 3, соединенного с фазой а вторичнои обмотки 7 основного трансформатора 1, вектор 11 фаэного напряжения фазы а вторичной обмотки 7 основного трансформатора 1, вектор 12 вторичного (выходного) фаэного напряжения фазы

А фазорегулятора, 8 — угол фазового сдвига между системами первичных

Ug Ов, U и вторичных (выходных)

Ъ

Ug Пс напряжений фазорегулятоpа

На схеме подключения обмотки 8 к обмотке 3 (фиг. 3) введены следующие обозначения: АЗ, ВЗ, СЗ вЂ” начала фаз обмотки 3; ХЗ, У3, Z3 — концы фаэ обмотки 3; А8, В8, С8 — начала фаэ обмотки 8; Х8, У8, Z8 — концы фаз обмотки 8, Обмотки 3 и 8 соединены между собоч нейтральными точками.

Работу фазорегулятора рассмотрим на примере фазы A устройства.

В соответствии с векторной диаграммой (фиг. 2)

Ца е U à + 0зс

je с учетом, что Н70I в ПЗС U55з

U3 и получают

U e" = — -+U>g е, (2)

ЦЭ > 1РО

0 "- — -игде Бс — вторичное (выходное) напря;кение фаэорегулятора;

U3 — напряжение между токоподвоцящим элементом 4 и нейтральной точкой обмоток трансформатора 2;

Ugg — напряжение между элементом

5 и нейтральной точкой обмоток трансформатора 2; и — коэффициент трансформации трансформатора 1; е — основание натуральных логарифмов; — символ единичного мнимого числа.

Преобразовав (2), получают зависимости напряжений. от угла д

2 Б,д

/ э

sin

U35 (3

U3 = -. U sin(60 + 8 ), (4) 5 158 где Ugq — напряжение между элементом

4 и нейтральной точкой обмоток трансформатора 2 при угле 9 = 0

Выразив напряжения в (3) и (4) через число витков обмоток, получают 2

1 36 = 3 эа sin 9 (За) д „ 3 э4

2 1 . o

М,4 = Ч„° sin (60 + 9 ).

"1 3 (4а) Приняв в выражениях (3) и (4)

U>4 = 1, получают значения напряжений U > и U>4 в относительных единицах к 2

U>g = - - sine (3 ) 2 . о

U 4 = sin (60+6 ). (4 ) Относительная величина первичного (входного) напряжения фазорегулятора (питающей сети) Управление перемещением мест токосъема с токоподводящих элементов 4 и

5 обмоток трансформатора 2 в соответствии с формулаии (3 ) и (4 ) (3,а) и (4,а) может осуществляться вручную и автоматически с помощью РПН. Порядок переключения РПН определяется таблицей напряжений (чисел витков) на токоподводящих элементах 4 и 5.

Для сохранения постоянства модуля выходного напряжения должно быть обеспечено строгое соответствие напряжений Ug4 и U>S (чисел ВиткОВ

Mg4 и Иэ ) ДлЯ кажДого значениЯ Регулируемого угла 6

В таблице приведены относительные значения напряжений, снимаемых с токоподводящих элементов 4 и 5, в зависимости от угла 9,цля коэффициента трансформации и = 1.

Положительные напряжения Пэ4 И

U а снимаются с токолодводящих элементов 4 и 5 основной обмотки 3 регулировочного траисформатора 2, а отрицательные напряжения — с токоподводящих элементов дополнительной обмотки 8.

Рассмотрим работу фазорегулятора в диапазоне регулирования угла 8 от 0 до 360 . Формула изобретения

Трехфазный фазорегулятор, содержащий два трехфазньх трансформатора, первый,из которых имеет первичную и вторичную обмотки, а второй трансформатор имеет одну обмотку, выпол55

4С30 6

В этом случае концы фаз обмотки

7 трансформатора 1 подкгючаются к токоподводящим элементам 5 обмотки

3 трансформатора 2 (фиг. 1), а именно: фаза а обмотки 7 — к фазе С обмотки 3, фа.sa b — к фазе А, фаза С— к фазе В. Перемещая места токосъема с токоподводяших элементов 4 и 5 в соответствии с таблицей напряжений (чисел витков), можно регулировать угол 6 в указэнном диапазоне, изменяя прн этом на 180 фазу (знак) напряжения U 4 при углах

6 = 120 и 300 и напряжения Пэа при угле 8 = 180, т,е. используя токоD подводящие элементы 4 и 5 основной или дополнительной обмотки регулировочного тс-:нсформатора ?.

20 Регулирование угла 9 в диапа-, зоне от 0 до -360 можно производить аналогично, только при другом порядке -.:сдключения фаз обмотки 7 трансформатора 2, Для этого необходимо

25 предварительно подключить фазу а обмотки 7 к фазе В обмотки 3, фазу

Ь вЂ” к фазе С, фазу С вЂ” к фазе А..

Регулирование угла 8 в диапазоне от 0 до -360 можно производить

30 и при первоначальном порядке подключения фаз обмотки 7 трансформатора 1 к токоподводящим элементам 5 обмотки

3 трансформатора 2 (фиг. 1). При этом можно руководствоваться таблицей напряжений (чисел витков), за35 менив в ней численные значения yrо лов 8 на значения (8 -360 ). Изменение фазы (знака) напряжения Ugy следует производить в этом случае

О при 8 = -60 и -240, а напряжения

40 о

034 при -180

При выполнении фазорегулятора ло предлагаемой схеме за счет введения дополнительной обмотки во второй

45 трансформатор и исключения контактных переключателей расширяется диапазон регулирования угла фазового сдвига, повышается надежность фазорегулятора, упрощается конструкция

50 и уменьшаются габаритные размеры фазорегулятора.

Показатели Значения показателей при угле 8, град

О 30 60 90 120 150 180

-1,0

-0,577

-0,577

1,0

О

1,0

0,577

-0,577

0,577

1,1547

О

-1,0

1, 1547

0,577

-1,0

-1,0

1,0

1,0

-0,577

-1, 1547

1,0

О

-1, 1547

-О, 577 ненную с возможностью регулирования числа витков и снабженную токоподводящими элементами, к которым подключены первичная и вторичная обмотКи первого трансформатора, при этом фазы первого трансформатора, находящиеся на одном стержне, годключены к разным фазам обмотки второго трансформатора, а вторичная обмотка первого трансформатора подключена через трехфаэное устройство реверсирования

I ее фазы, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования угла фазового сдвига и повыиения надежности, в качестве трехфазного устройства реверсирования фазы вторичной обмотки первого трансформатора использована дополнительно введенная во второй трансформатор обмотка, идентичная первой обмотке и подключенная к Ней через нейтраль.. 1584030

Составитель М.Поляков

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор И.Муска

Редактор О. Головач

Тирам 418

Заказ 2260

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101