Трансформатор для ограничения токов короткого замыкания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>714522.*

/ .-г

К АВТОРСКОМУ CB ЕТИЛЬСТВУ (6() Дополнительное к авт. сеид-ву(51) М. Кл.2 (22) Заявлено 050376 (21) 2329374/24-07

И 01 Р 27/34 сприсоединеиие)чэаявки ¹ (53) УДК 621.314.. 236(088.8) I oñóäàðñòâåêíûé комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050280. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 050280 (72) Автор иэЬбретения

М. С. Налетов (7) ) Заявитель

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (54) ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к трансформаторам с ограничением тока коротко« го замыкания и может быть использОвано пдя быстродействующего управле- нИя распределением передаваемой электроэнергии между кабелями, подключенными к вывопам трансформатора.

Известен трансформатор с токоограничением, обмотки которого создают главный поток рассеяния и все или некоторые из них расположены в йизкотемпературной зоне. Трансформатор имеет сверхпроводящие экраны, характеризуемые тем, что в главном потоке рассеяния и в области обмотки экраны расположены поперек поля рассеяния и при повышении критического магнитного потока переходят в нормальное состояние (11.

Экран главного потока рассеяния изготовлен в виде кожуха, который преимущественно в торцовой части имеет отверстие. В кожухе размещен магнитопровод с расположенными в нем воздушными зазорами.

При протекании по обмоткам трансформатора тока короткого замыкания сверхпроводящие экраны переходят в нормальное состояние. Это приводит к увеличению потока рассеяния, в связи с чем достигается ограничение тока короткого замыкания.

Недостатками такого трансформатора являются сложность конструкции трансформатора, в которой на основном (рабочем) магнитопроводе находятся две концентрические обмотки, между которыми размещен ферромагнитный материал н сверхпроводящий экран и невозможность достичь глубокого ограничения токов короткого замыкания.

Кроме того, известный трансформатор не дает возможности быстродействующего перераспределения потоков энергии между кабелями, подключенными к вторичным обмоткам трансформатора.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение эффективности токоограничения и расширение функциональных воэможностей трансформатора.

Для достижения этой цели в трансформаторе, содержащем трехстержневой магнитопровод, первичную и вторичные обмотки, одна из которых выполнена сверхпроводящей, и сверхпроводящий экран, на среднем стержне магнитопро714522 вода установлеиа первичная обмотка„ на одном ярме расположена сверхпроводящая обмотка и сверхпроводящий .. экран, соеди«инный последовательно со снерхпронодящей обмоткой, а на втором ярме расположена вторичная обмотка, .выполненная из обычного †- "" электроправодящего материала дополнительная обмотка, соединенная после довательно с этой вторичной обмот-. кой. : - . : g

На чертеже схематически изображен трансформатор в одйофазном исполнен и и, Трансформатор содержит трехстерж невой магнятопронод, на среднем стерж- 15 не 1 которого размещена первичная обмотка 2. На ярме 3 расположена вторичная сверхпроводящая обмотка 4 и ,сверхпроводящий экран, который выполнен в виде кольца 5, охватывающего магнитопровод, имеет снерхпроводящие переходные мостики б и последовательно включен с сверхпроводящей обмоткой 4, Иа ярме 7 расположена вторичная обмотка 8 и последовательно соединенная с ней дополнительная об- 25 мотка 9, К выводам обмотки 4 подключен Сверхпровсдящ««й кабель, а к выводам обмоток 2, 8, 9 обычные кабели.

ТрансФорматор работает Следующим .образом.

Прй йротекании рабочего така в первичной обмотке 2 в стержнях магнитопровода 1, 10 создается магнитный поток, который индуктирует но вторичных обмотках 4, в электроднижущие силы. В кабеле, подключенном к обмотке 4, течет ток и электроэнергия передается потребителю. Снерхпрово- . дящее кольцо 5, экранируя стержень магнитной цепи 11 от переменного маг"" йитйо гЬ т1отока, йсктма т магнитную связь обмотки 9 с обмоткой 2.

При корот ком з амы к а ни и в цепи, подключенной к обмотке 4, ток обмотк«« "воэРастает и вйнодит переходные 45 мостики б или нсе кольцо 5 из состояния сверхпроводимости. В резистивном состоянии ельца 5 или одного (днух) мостиков 6 и часть результирующего магнйтнoro погока, пронизывающего 5О первичную обмотку 3, замыкается через дополйительную ветвь магнитной цепи

2. В результате достигается ограничение тока короткого за«икания и необходимое распределение передаваемой ,Энергии между кабелями, подключенными к выводам вторичных обмоток трансформатора.

При спаде тока в цепи обмотки 4 кольцо 5 и мостики 6 не выходят из состояяия" сверхпроводимости при пери- 6Q одическом изменении тока обмотки, и трансформатор возвращается в свое исходное рабочее состояние.

Св4рхпроводя«."(ие переходние мостихи б могут быть выполнены в виде б5 сверхпроводящей электрической цепи, помещенной в отдельный криостат и изготовленный из сверхпроводящего матери ал а, являющегося плохим проводником в нормальном (не сверхпроводящем) состоянии.

Управление сверхпроводимостью переходного мостика может осуществляться не т6лько током, но и магнитным полем, созданным, например, катушкой, окружающей переходной мостик (или часть его параллельных ветвей) и включеннбй последовательно с одной из обмоток трансформатора °

УстройСтво способно решить проблему неприспОсобленности к перегрузкам сверхпроводящих устройств переменного тока. Передавая, например, при перегрузках по сверхпроводящему кабелю только допустимое количество электрической энергии, достигается возможность защищать таким образом чувствительную к перегрузкам сверхпронодяиую обмотку трансформатора и сверхпроводящий кабель от перехода в нормальное (не снерхпронолящее), состояние. Это н значительной степени позволит повысить пропускную способность и надежность криогенной электропередающей системы в целом.

Формула изобретения

1.Трансформатор для ограничения токов короткого замыкания, содержащий трехстержненой магннтопровод, rråðниччую и вторичные обмотки, одна из которых выполнена сверхпроводящей, а другая из обычного электропроводящего материала, и сверхпронодящий экран, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышенйия зффектинности токоограничения и расширения Функциональных воэможностей трансформатора, на сред— нем стержне магнитойровода установ-, лена первичная обмотка, на одном ярме расположена сверхпроводящая о6мотка и снерхпроводящий экран, соединенный последовательно с сверхпроводящей обмоткой, а на втором ярме расположена вторичная обмотка, выполненная из обычного электропронодящего материала, дополнительная обмотка, соединенная последовательно с этой вторичной обмоткой.

2. Трансформатор по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что снерхпроводящий экран выполнен в виде короткозамкнутой обмотки и имеет сверхпронодящие перехОдные мостики . источники информацииi принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

509902; кл. Н 01 F 27/36, 01.07.76

=".! .Й 7 1 45 2 2

Составитель A. Данильчук

Редактор Ю. Челвканов Техред Л.Алферова Корректор О. Ковинская

Заказ 9304/53 Тирам 844 ., Подписное

UHHHlTH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

»»»»»» »»»»»»

Филиал ППП Патент, г. Уягород. ул. Проектная, 4