Трехфазный трансформатор с регулированием напряжения

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в трехфазных трансформаторах, рассчитанных на класс напряжения 110 кВ и выше. Полезной моделью решается задача создания трехфазного трансформатора с регулированием напряжения, характеризующегося уменьшенными массогабаритными показателями за счет уменьшения изоляционных расстояний, относительной простотой технологии сборки, транспортабельностью трансформатора при высоких энергетических показателях. Для решения поставленной задачи трехфазный трансформатор с регулированием напряжения, содержащий магнитопровод и три обмотки: обмотку низкого напряжения, обмотку высокого напряжения и регулировочную обмотку, каждая из которых расположена концентрически на стержне магнитопровода и занимает отдельный концентр, при этом обмотка высокого напряжения соединена в звезду с выведенной нейтралью, а ответвление ее линейного конца расположено в средней по высоте части концентра, предложено, согласно настоящей полезной модели, выполнить из трех однофазных трансформаторов, каждый из которых содержит двухстержневой магнитопровод, обмотку низкого напряжения соединить в звезду, нейтраль которой соединить с нейтралью обмотки высокого напряжения и магнитопроводом, при этом магнитопровод установить на изоляторы; кроме того, каждая из трех обмоток может быть расположена на двух стержнях магнитопровода, при этом концентр регулировочной обмотки расположен ближайшим к концентру обмотки низкого напряжения и один из этих двух концентров расположен ближайшим к стержню магнитопровода; кроме того, каждая из трех обмоток может быть расположена на одном стержне магнитопровода, при этом концентр обмотки высокого напряжения расположен между концентрами регулировочной обмотки и обмотки низкого напряжения; кроме того, все три магнитопровода с обмотками могут быть расположены в одном баке; кроме того, каждый магнитопровод с обмотками может быть расположен в отдельном баке; кроме того, линейный конец обмотки высокого напряжения может быть выполнен из кабеля, рассчитанного на тот же класс напряжения, что и сама эта обмотка.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к трансформаторостроению и может найти применение в трехфазных трансформаторах, рассчитанных на класс напряжения 110 кВ и выше.

Известен трехфазный трансформатор с регулированием напряжения, рассчитанный на класс напряжения 110 кВ, содержащий магнитопровод и три обмотки: обмотку низкого напряжения, обмотку высокого напряжения и регулировочную обмотку, каждая из которых расположена концентрически на стержне магнитопровода и занимает отдельный концентр, при этом обмотка высокого напряжения соединена в звезду с выведенной нейтралью, а ответвление ее линейного конца расположено в средней по высоте части концентра [Л.1, 2].

Недостатками описанной в [Л.1, 2] конструкции трехфазного трансформатора с регулированием напряжения являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные сложностью ее применения в трехфазном трансформаторе с сухом исполнении, при котором изоляционные расстояния между концентрами, а также между обмотками и магнитопроводом становятся значительно большими по сравнению с этими же расстояниями в трансформаторе с жидкостным (масляным) охлаждением. Это, в свою очередь, приводит к значительному увеличению габаритных размеров и массы трансформатора, а также к существенному усложнению технологии его сборки, к его нетранспортабельности, а также к значительному ухудшению его энергетических показателей, а именно: росту потерь холостого хода и короткого замыкания.

Полезной моделью решается задача создания трехфазного трансформатора с регулированием напряжения, лишенного указанных выше недостатков, характеризующегося уменьшенными массо-габаритными показателями за счет уменьшения изоляционных расстояний, относительной простотой технологии сборки, транспортабельностью трансформатора при высоких энергетических показателях.

Для решения поставленной задачи в трехфазном трансформаторе с регулированием напряжения, содержащем магнитопровод и три обмотки: обмотку низкого напряжения, обмотку высокого напряжения и регулировочную обмотку, каждая из которых расположена концентрически на стержне магнитопровода и занимает отдельный концентр, при этом обмотка высокого напряжения соединена в звезду с выведенной нейтралью, а ответвление ее линейного конца расположено в средней по высоте части концентра, предложено, согласно настоящей полезной модели, концентр регулировочной обмотки расположить ближайшим к концентру обмотки низкого напряжения и один из этих двух концентров расположить ближайшим к стержню магнитопровода; при этом обмотка низкого напряжения может быть соединена в звезду, нейтраль которой соединена с нейтралью обмотки высокого напряжения; кроме того, нейтраль обмотки низкого напряжения может быть соединена с магнитопроводом; кроме того, трехфазный трансформатор может быть выполнен в виде трех однофазных трансформаторов.

Полезная модель поясняется на примерах выполнения чертежом, на котором схематично изображен заявляемый трехфазный трансформатор с регулированием напряжения.

Трехфазный трансформатор с регулированием напряжения содержит магнитопровод 1 и три обмотки: обмотку низкого напряжения 2, обмотку высокого напряжения 3 и регулировочную обмотку 4.

Каждая из этих обмоток занимает отдельный концентр. Обмотка высокого напряжения 3 соединена в звезду с выведенной нейтралью 5, а ответвления ее линейного конца (А, В, С) расположены в средней по высоте части концентра, занимаемого обмоткой высокого напряжения 3. Обмотка низкого напряжения 2 соединена в звезду, нейтраль которой соединена с нейтралью 5 обмотки высокого напряжения 3 и магнитопроводом 1 с помощью токопроводящего элемента 6. Линейный конец 7 обмотки высокого напряжения 3 выполнен из кабеля, рассчитанного на тот же класс напряжения, что и сама обмотка.

При работе трансформатора разность потенциалов между рядом расположенными регулировочной обмоткой и обмоткой низкого напряжения относительно небольшая, особенно в том случае, когда обмотка низкого напряжения соединена в звезду, когда ее фазное напряжение в ^3 раз меньше линейного напряжения и близко по величине к фазному напряжению регулировочной обмотки, что позволяет обеспечить минимальную разность потенциалов между регулировочной обмоткой и обмоткой низкого напряжения, а, значит, минимальный размер между ними. Располагая любую из обмоток: низкого напряжения или регулировочную ближайшей к магнитопроводу, можно обеспечить минимальную разность потенциалов между магнитопроводом и любой из этих обмоток, а, следовательно, минимальный размер между ними.

Соединяя общую нейтраль 5 с магнитопроводом 1, удастся придать магнитопроводу потенциал нейтрали и, тем самым, исключить разность потенциалов между нижними торцами обмоток низкого напряжения 2, регулировочной 4 и магнитопроводом.

Следовательно, заявляемая конструкция трехфазного трансформатора позволит существенно сократить изоляционные промежутки, что в конечном итоге обеспечит создание трехфазного трансформатора с регулированием напряжения на класс напряжения 110 кВ и выше с воздушной изоляцией, характеризующегося уменьшенными, по сравнению с известными аналогичными трансформаторами, габаритами, а, следовательно более высокой технологичностью и удобством при транспортировке.

Благодаря существенным преимуществам по сравнению с известными аналогичными трехфазными трансформаторами заявляемый трансформатор имеет широкие возможности его практического применения в будущем, особенно на классы напряжений 110 кВ и выше.

Литература:

1. П.М.Тихомиров. Расчет трансформаторов, М., «Энергия», 1976 г., с.186.

2. ГОСТ 12965-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения на класс напряжения 110÷150 кВ. Технические требования. Москва, 1985 г.

1. Трехфазный трансформатор с регулированием напряжения, содержащий магнитопровод и три обмотки: обмотку низкого напряжения, обмотку высокого напряжения и регулировочную обмотку, каждая из которых расположена концентрически на стержне магнитопровода и занимает отдельный концентр, при этом обмотка высокого напряжения соединена в звезду с выведенной нейтралью, а ответвление ее линейного конца расположено в средней по высоте части концентра, отличающийся тем, что концентр регулировочной обмотки расположен ближайшим к концентру обмотки низкого напряжения и один из этих двух концентров расположен ближайшим к стержню магнитопровода.

2. Трехфазный трансформатор с регулированием напряжения по п.1, отличающийся тем, что обмотка низкого напряжения соединена в звезду, нейтраль которой соединена с нейтралью обмотки высокого напряжения.

3. Трехфазный трансформатор с регулированием напряжения по п.2, отличающийся тем, что нейтраль обмотки низкого напряжения соединена с магнитопроводом.

4. Трехфазный трансформатор с регулированием напряжения по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде трех однофазных трансформаторов.