Устройство для переключения отводов регулирующей обмотки трансформатора под нагрузкой

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение нагрузки. В предложенном устройстве ток нагрузки может проводиться через нижний или более высокий отвод 11, 12 обмотки ступени 13 регулирования регулирующей обмотки и через соединение по меньшей мере двух коммутационных контактов 14, 15 и двух длительнозамкнутых контактов 9, 10 с общим выводом 16. Переключение осуществляется с помощью переключателя

(Ю) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (Ca) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4742765/07 (86) РСТ/AT 88/00045 (22) 22.1 .89 (31) А 1601/87. (32) 25.06.87 (33) AT (46) 07.06 ° 92. Бюл. ¹- 21 (71) Элин-Унион АН Фюр Электрише

Индустри (АТ). (72) Эрнст Зоннтагсбауер (АТ) (53) 621.314.2(088.8) (56) Патент ФРГ № 2104076, кл. Н 01 F 29/04, 1974.

Патент США № 3662253, 323435, 1972. (51)5 Н 02 Р 13/06. G 05 F 1/14, 2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОТВОДОВ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА ПОД НАГРУЗКОЙ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения— упрощение конструкции и снижение нагрузки. В предложенном устройстве ток нагрузки может проводиться через нижний или более высокий отвод 11, 12 обмотки ступени 13 регулирования регулирующей обмотки и через соединение по меньшей мере двух коммутационных контактов 14, 15 и двух длительнозамкнутых контактов 9, 10 с общим выводом 16. Переключение осуществляется с помощью переключателя

1739862 таким образом, что ток нагрузки кратковременно переходит в цепь 17 разгрузки, которая расположена между общим контактом 6 переключателя 5 и общим выводом 16, Один из контактов

7, 8 переключателя 5 подключен к соединению коммутационного контакта 14, 15 с длительнозамкнутым контактом

9, 10. В соответствии с изобретением цепь разгрузки состоит из двухпозиционного переключателя 18 и включенной последовательно с ним тиристорной

Изобретение относится к электротехнике;

Известно устройство для переключения наг рузки с помощью механических переключательных элементов и тиристоров, в котором ток нагрузки подводится через отводы обмотки ступени регулирования регулирующей обмотки и через коммутационные и длительные контакты к общему отводу. Вместо обычных двух переходных сопротивлений в данном случае предусмотрена одна тиристорная цепь со встречнопараллельно включенными тиристорами.

Обе цепи тиристора соединены через разделительный контакт с общим отводоме

Управление процессом переключения осуществляется с помощью логичес. кой схемы. Процесс протекает таким образом, что ток нагрузки всегда коммутируется тиристорами, и, в зависимости от того или иного процесса коммутации, подключается либо к длительнозамкнутому контакту, либо предварительно переключается с длительнозамкнутого контакта на тиристоры.

Недостатками изобретения являются большие издержки на необходимые для управления электронные конструктивные элементы, а также их подверженность отказам; влияние высокого напряжения на электронные узлы (существует опасность того, что магнитные поля обмоток трансформатора инициируют ошибочное зажигание тиристоров).

Наиболее близким к предлагаемому является изобретение, в котором описана схема для переключения нагрузки, цени 2 со встречно-параллельно вкюпоченными тиристорами 2а, 2Ъ, причем переходное сопротивление 4 через

5 шунтирующий переключатель 22 соединено с общим выводом 16. Один переключательный контакт 20 двухпозиционного переключателя 18 непосредственно, а его другой переключательный

1й контакт 21 через переходное сопротивление 4 соединены с общим контактом переключателя, за счет чего достигается цель. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. причем между общим отводом и двумя коммутационными контактами расположены два вакуумных переключателя. Кроме того, предусмотрена цепь разгруз25 ки, которая расположена между общим отводом, и — эа счет использования переключателя — одним коммутационным контактом и выполнена таким образом, что она может включаться параллельно одному из обоих вакуумных переключателей.

Цепь разгрузки содержит последовательную схему ограничивающего ток сопротивления с полупроводниковым переключателем. Для этого полупроводникового переключателя предусмотрена обводная цепь с большим импедансом с целью ограничения. возникающих выбросов тока. Цепь обводной цепи связана с первичной обмоткой преобразователя

40 тока, вторичная обмотка которого подключена к прибору с сеточным управлением. Последний содержит управляющие звенья, которые используют вторичное возрастание тока преобразователя то45 ка, включенного в цепь обводной цепи.

Переключение отводов под нагруз. кой осуществляется при промежуточном включении цепи разгрузки в течение

В3ВНМНО 3RBHCHMblX движений BKJIIOBB ния или отключения вакуумных переключателей.

В этом устройстве предлагается также дорогостоящая система для йеРеключения отводов Регулирующих трансформаторов, в которой между общим отводом и коммутационными контактами вновь расположены два вакуумных переключателя. Также и в этом

5 1 случае цепь разгрузки между общим отводом и переключателем расположена так, что цепь разгрузки может включаться параллельно одному из обоих вакуумных переключателей.

Цепь разгрузки состоит из последовательной схемы полупроводникового переключателя с омическим сопротивлением, которая включена параллельно одному полупроводниковому переключателю. Для предотвращения нарастания напряжения во время переключений предусмотрена цепь ограничения напряжения, включенная параллельно полупроводниковому переключателю последовательной схемы.

Соединительные линии между обоими вакуумными переключателями и общим отводом, а также соединительная линия между цепью ограничения напряжения и общим отводом связаны с первичной.обмоткой одного из трех приданных преобразователей тока. Вторич ные обмотки этих преобразователей тока соединены с одним из трех приданных устройств с сеточным управлением, задача которых заключается в поджигании в истинный момент времени.полупроводниковых переключателей цепи разгрузки. Путем соответствующего регулирования момента поджигания в течение времени размыкания и запирания вакуумных переключателей обеспечивается протекание тока нагрузки через полупроводниковые переключатели, в результате чего предотвращается возникновение световой дуги.

Недостаток этого решения заклю- . чается в больших расходах на конструктивные элементы и их подверженность отказам.

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение нагрузки на контакты.

Эта задача решается с помощью изобретения. Изобретение отличается тем, что цепь разгрузки состоит из двухпозиционного переключателя и включенной последовательно с ним тиристорной цепи со встречно-параллельно включенными тиристорами и переходное сопротивление через шунтирующий переключатель соединено с общим выводом, причем один переключательный контакт двухпозиционного переключателя непосредственно, а другой переключательный контакт этого

739862

6 переключателя через. переходное сопротивление соединены с главным присоединением первого переключателя.

Кспструктивные элементы предназ

/ начены для предотвращения световой дуги при переключении с одного каскада регулирования на другой и одновременного предотвращения обгорания контактов при их длительном исполь зовании., В концевых положениях не происходит нагрузки на тиристоры, так как они шунтированы с помощью того или иного, параллельно включенного длительно замкнутого контакта.

Предотвращается также нагрузка на тиристоры вследствие токов короткого замыкания.

При положенном в основу времени

2О переключения 120 мс могут применяться использующиеся в случае известных переключателей нагрузки механические коммутационные элементы, а также переходные сопротивления, Кроме того, необходимо лишь одно поджигающее устройство, которое срабатывает два раза в течение одного процесеа переключения.

В соответствии с усовершенствован-. ной формой исполнения оба длительно= замкнутых контакта выполнены в виде одного следующего переключательного контакта, За счет этого обеспечивается экономия переключательных контактов и, 35 кроме того, несложным образом дости= гается конструктивное исполнение в качестве коммутатора нагрузки.

На фиг.1 показано устройство для переключения отводов; на фиг.2 и 3

4О соответствующие диаграммы протекания процесса, Устройство содержит каскад (ступе= нн) 13 регулирования регулирующей обмотки, ток нагрузки которого может

45 подводиться через нижнее 11 или более высокое 12 ответвления обмотки и че-. рез по меньшей мере два коммутацион= ных контакта 14 и 15 и два длительно замкнутых контакта 9 и 10 к общему

SO выводу 16. Переключение с нижнего от-. вода на более высокий отвод обмотки или наоборот осуществляется с помощью переключателя 5, причем ток нагрузки кратковременно переходит в цепь 17

55 разгрузки, которая расположена между общим контактом 6 переключателя 5 и общим выводом 16. Из обоих перек лючательных контактов 7 и 8 переклю

173 чателя 5 один подключен к соединению коммутационных контактов 14 и 15 с длительнозамкнутыми контактами 9 и

10.

Цепь 17 разгрузки состоит из двухпозиционного переключателя 18 и включенной последовательно с ним тиристорной цепи 2 со встречно па-. раллельными тиристорами 2а и 2Ь. Пе-. реходное сопротивление 4 соединено через шунтирующнй переключатель 22 с общим выводом 16, Один переключа-. тельный контакт 20 двухпозиционного переключателя 18 непосредственно, а другой переключательный контакт 21, через переходное сопротивление 4 сое= динены с общим контактом 6 переключа-. теля 5.

Как видно из приведенных на фиг.2 и 3 диаграмм протекания процесса, моменты времени зажигания тиристоров

2а и 2Ь симметрично смещены, Зта асимметрия в обоих направле=ниях коммутации, а также переключе= ние концевого контакта переключа= теля 5 обеспечиваются механическим путем.

На основании фиг,1 и 2 описы-. вается пошаговое переключение от отвода. 11 на отвод 12 ступени 13 регу-. лирования регулирующей обмотки. При веденные на левой стороне обозначе ния на фиг.2 соответствуют переключа-. телям или тиристорам и контактам на фиг, 1, Кроме того, обозначение 11

12 означает направление переключате— ля от отвода 11 на отвод 12, Из двух полей которые относятся к тиристорной .цепи 2, первое поле (2 ) показы-. вает длительность импульсов зажигания, а второе поле (2 " ) †. длительность. прохождения тока через тиристоры, Шаги:

А †. коммутационные контакты 14 и

15 и длительнозамкнутый контакт 9 замкнуты. Переключатель 5 соединяет контакт 7 через общий контакт 6 с цепью 17 разгрузки. Цепь 17 разгрузки находится в непроводящем коммутацион-.. ном состоянии,. Двухпозиционный переключатель 18 соединяет переключательный контакт 20 с общим контактом 19, Тиристорная цепь 2 находится в непроводящем коммутационном состоянии, Шунтирующий переключатель

22 замкнут. Ток нагрузки протекает через отвод 11 обмотки ступени 13 регулирования регулирующей обмотки, а

9862, также через коммутационный контакт

14 и длительнозамкнутый контакт 9 к общему выводу 16. Тиристорная цепь

P "o eY " °

 — длительно замкнутый контакт

9 разомкнут, тиристорная цепь 2 принимает ток нагрузки.

С вЂ” тиристорная цепь 2 более не поджигается и проводит ток только до следующего прохождения через ноль, После этого ток нагрузки протекает через переходное сопротивление 4 и шунтирующий переключатель 22.

D — переключатель 18 разомкнут, длительный контакт 10 замыкается. Ток нагрузки, уменьшенный до величины уравнительного тока, протекает через отвод,12 обмотки, коммутационный контакт 15 и длительнозамкнутый контакт

10 к общему выводу 16. Уравнительный ток протекает через переходное сопротивление 4 и контакт 22 °

Š— двухпозиционный переключатель

25 18 соединяет общий контакт 19 с пе-.: реключательным контактом 21. Производится поджигание тиристорной цепи

2, F — шунтирующий переключатель 22 размыкается. Уравнительный ток проте-, кает через тиристорную цепь 2.

С вЂ” тиристорная цепь 2 более не поджигается и проводит уравнительный ток только до следующего прохождения

35 через ноль. После этого ток нагрузки протекает через отвод 12 обмотки

Э коммутационный контакт 15 и длительнозамкнутый контакт 10 к общему отводу 16,.

Н вЂ” переключатель 5 переключает общий контакт 6 с переключательного контакта 7 на переключательный контакт- 8. переключатель 18: осуществляет

45 переключение с переключательного контакта 21 на переключательный контакт

20. Шунтирующий переключатель 22 замыкается. В результате этого цепь разгрузки готова для следующего переключения ступени.

Б отношении цепи разгрузки по фиг.2 действуют следующие взаимосвязи: длительность нагрузки тока на тиристорную цепь 2:

15 — 20 мс; нагрузка по напряжению на тиристорную цепь 2:

Птн =

1 йагруэкя на тиристорную цепь 2 со стороны уравнительного тока:.

Ест -А — R.. длительность нагрузки по уравнительному току: а,А - 5 — 15 мс, где t — длительность нагрузки по току;

I — ток нагрузки;

IA „- уравнительный ток;

U - напряжение на тиристоре;

Š— напряжение ступени;

R — переходное сопротивление;

t — длительность нагрузки по

А уравнительному току.

На основании фиг. 1 и 3 описывается другой вариант переключения с отвода 11 на отвода 12 ступени 13 регулирования регулирующей обмотки, Шаги с А по С эквивалентны шагам в приведенном выше описании процесса переключения.

Следующие шаги:

D — двухпозиционный переключатель

18 переключает общий контакт 19 с переключательного контакта 20 на переключательный контакт 21. Производится зажигание тиристорной цепи 2.

Е - шунтирующий переключатель 22 размыкается.. Тиристорная цепь 2 принимает ток нагрузки.

F — - длительнозамкнутый контакт

10 замыкается. Нагруэочный ток, уменьшенный да величины уравнительного тока, протекает через отвод 12, коммутационный контакт 15 и длитель- . нозамкнутый контакт 10 к общему выводу 16. Тиристорная цепь 2 проводит уравнительный ток.

G — - тиристорная цепь 2 более не зажигается и проводит уравнительный ток только до момента следующего прохождения через ноль.

Н вЂ” переключатель 5 обеспечивает . переключение общего контакта 6 с переключательного контакта 7 на пе- . реключательный контакт 8, I — двухпозиционный переключатель

18 осуществляет переключение с переключательного контакта 21 на переключательный контакт 20. Шунтирующий переключатель 22 замыкается. Тем са739862

1П мым цепь разгрузки готова для следующего переключения ступени.

Формула изобретения

1

1. Устроиство. для переключения отводов регулирующей обмотки трансформатора под нагрузкой, содержащее включенные между соогветствующим отводом и общим выводом цепочки по числу отводов из последовательно соеди . ненных коммутационного контакта и длительнозамкнутого контакта, кроме того, переключатель и цепь разгрузки, содержащую тиристорную цепь из встречно-параллельно включенных тиристоров и переходное сопротивление и включенную между общим контактом переключа2О теля и общим выводом, при этом каждый из переключательных контактов переключателя соединен с общей точкой коммутационного и длительноэамкнутого контакторов соответствующей цепочки, 25 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижеI ния нагрузки на контакты, в цепь разгрузки введены двухпозиционный и шунтирующий переключатели, при этом переходное сопротивление включено пос-. довательно с шунтирующим переключателем, тиристорная цепь соединена с общим контактом двухпозиционного переключателя, свободный вывод тирис35 торной цепи соединен-со свободным выводом шунтирующего переключателя и с общим выводом, свободный вывод переходного сопротивления соединен с общим контактом первого переключателя и с одним из переключательных контактов двухпозиционного переключателя, другой переключательный контакт которого соединен .с общим выводом переходного сопротивления и шунтирующего переключателя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что длительнозамкнутые контакты выполнены в виде переключательного контакта, общий

50 контакт которого соединен с общим выводом, а переключательные контакты— с соответствующими длительноэамкнутыми контакторами.

1739862

Н I

ff 1g

150ms

4 Я

Составитель И.Головинова .Техред N.äèäûê Корректор Л.Патай

Редактор Н.Химчук

Заказ 2013 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óêãîðîä, ул . Гагарина, 101