Результат интеллектуальной деятельности: Трансформатор отбора мощности

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве трансформаторов отбора мощности.

Известен каскадный трансформатор напряжения (патент РФ на полезную модель №179354, опубл. 11.05.2018, МПК H01F 27/00), состоящий из нескольких ступеней. Каждая ступень включает в себя полый фарфоровый изолятор, торцевые поверхности которого закрыты сверху и снизу металлическими фланцами. Внутри изолятора располагается активная электромагнитная часть, состоящая из двух модулей, закрепленных к нижнему и верхнему фланцам соответственно. Каждый модуль содержит собственный магнитопровод с обмотками, выводы которых соединены с выводами обмоток соседних модулей.

Недостатком настоящего технического решения является невысокая номинальная мощность трансформатора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является трансформатор отбора мощности (патент РФ на полезную модель №188482, опубл. 16.04.2019, МПК H01F 27/08), содержащий магнитную систему с первичной обмоткой, с одной или более вторичными обмотками, расположенными в емкости, образованной баком и изоляторами. Данное техническое решение может быть использовано для непосредственного подключения к воздушной линии 110-500 кВ с целью понижения напряжения до уровня потребителя (0,4-10 кВ) за одну ступень трансформации.

Недостатком настоящего технического решения является отсутствие возможности регулирования вторичного напряжения, что не позволяет использовать трансформатор отбора мощности в сети с существенным размахом сезонных колебаний уровня напряжения или в точках сети с существенным отклонением напряжения от номинального значения, что ограничивает его область применения.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в регулировании вторичного напряжения трансформатора отбора мощности.

Техническим результатом является расширение области применения трансформатора отбора мощности.

Это достигается тем, что в известном трансформаторе отбора мощности, содержащем магнитную систему, первичную обмотку, одну или более вторичных обмоток, изоляторы и бак, первичная обмотка выполнена с первым и вторым регулировочными слоями, выводы которых проходят через соответствующие изоляторы на внешнюю поверхность бака.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приводится фрагмент трансформатора, на фиг. 2, 3, 4, 5, 6 показаны схемы соединения выводов обмоток трансформатора.

Трансформатор отбора мощности содержит магнитную систему 1 с установленными на ней первичной обмоткой 2 с первым 3 и вторым 4 регулировочными слоями, одной или более вторичными обмотками 5. Вывод 6 первичной обмотки 2 выведен на внешнюю поверхность бака 7 через изолятор 8, выводы 9, 10, 11 регулировочных слоев 3 и 4 выведены на внешнюю поверхность бака 7 через соответствующие изоляторы 12.

Трансформатор отбора мощности работает следующим образом. Приложенное к первичной обмотке 2 напряжение U₁ создает магнитный поток в магнитной системе 1, индуцируя напряжение U₂ во вторичных обмотках 5, связанное с напряжением сети через коэффициент трансформации k_т следующим образом:

Схема соединения вывода 6 первичной обмотки 2, проходящего на внешнюю поверхность бака 7 через изолятор 8, и выводов 9, 10, 11 регулировочных слоев 3 и 4, проходящих на внешнюю поверхность бака 7 через изолятор 12, влияет на коэффициент трансформации и, как следствие, на величину вторичного напряжения.

При выборе схемы, изображенной на фиг. 2, коэффициент трансформации равен отношению первичного U_1н и вторичного U_2н номинальных напряжений трансформатора:

При выборе схемы, изображенной на фиг. 3, первичное напряжение уменьшается на величину напряжения первого регулировочного слоя 3, при этом коэффициент трансформации определяется по формуле:

где U_p1 - номинальное напряжение первого регулировочного слоя.

При выборе схемы, изображенной на фиг. 4, первичное напряжение уменьшается на величину суммы напряжений первого 3 и второго 4 регулировочных слоев, при этом коэффициент трансформации определяется по формуле:

где U_P2 - номинальное напряжение второго регулировочного слоя.

При выборе схемы, изображенной на фиг. 5, первичное напряжение увеличивается на величину напряжения второго регулировочного слоя 4, при этом коэффициент трансформации определяется по формуле:

При выборе схемы, изображенной на фиг. 6, первичное напряжение увеличивается на величину суммы напряжений первого 3 и второго 4 регулировочных слоев, при этом коэффициент трансформации определяется по формуле:

Таким образом, посредством изменения коэффициента трансформации за счет выбора подходящей схемы соединения вывода 6 первичной обмотки 2 и выводов 9, 10, 11 регулировочных слоев 3 и 4 в заявленном изобретении достигается возможность регулирования вторичного напряжения, вследствие чего расширяется область применения трансформатора отбора мощности.

Использование изобретения позволяет регулировать вторичное напряжение трансформатора отбора мощности, при этом обе обеспечивается расширение области применения трансформатора отбора мощности.