Трехфазный трансформатор напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных трансформаторах напряжения. Технический результат состоит в уменьшении габаритов и упрощении конструкции за счет совмещения функций компенсационной обмотки. Трехфазный трансформатор напряжения содержит трехстержневой магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, собранные по схеме симметричной трехлучевой звезды. Трехфазная компенсационная обмотка служит одновременно и для компенсации угловой погрешности и для замыкания намагничивающих токов третьей гармоники. Компенсационная обмотка собирается по схеме замкнутого равностороннего треугольника и включается со стороны нейтрали первичной обмотки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве измерительных трансформаторов напряжения.

Известен трехфазный трансформатор напряжения, содержащий трехстержневой магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, собранные по схеме симметричной трехлучевой звезды (1). Первичная обмотка изолирована от земли и не имеет вывода нейтрали. Вторичная обмотка имеет нейтральный вывод, который нужен для измерения фазных напряжений.

Кроме первичной и вторичной обмоток, трансформатор может иметь дополнительно еще две трехфазные обмотки. Одна обмотка служит для замыкания намагничивающих токов третьей гармоники и собрана в замкнутый равносторонний треугольник без выводов наружу (2). Другая обмотка служит для компенсации угловой погрешности и собрана в симметричную трехлучевую звезду. Она включена со стороны нейтрали в первичную обмотку по схеме неравноплечий зигзаг и тоже не имеет выводов наружу. Число витков у дополнительных обмоток невелико (0,2÷0,5% от числа витков первичной обмотки).

Недостатком такого трансформатора напряжения является необходимость в размещении двух дополнительных трехфазных обмоток, которые требуют отдельных мест не только для размещения своих проводников, но и для размещения дополнительной изоляции. Это усложняет конструкцию и завышает габариты трансформатора, препятствуя его удобному расположению в малогабаритных ячейках комплектных распредустройств.

Для устранения этого недостатка предлагается изменить схему соединения обмоток для компенсации угловой погрешности и собирать их в замкнутый равносторонний треугольник. Включать их следует, по прежнему, со стороны нейтрали в первичную обмотку, подключая к «вершинам» треугольника нейтральные концы первичных обмоток. В зависимости от того, концы каких первичных обмоток подключать к каким «вершинам» треугольника, можно получить компенсацию либо положительной, либо отрицательной угловой погрешности.

Предлагаемый трансформатор напряжения представлен на чертеже.

Он содержит трехстержневой магнитопровод 1, первичную обмотку 2, соединенную в симметричную трехлучевую звезду без вывода нейтрали, вторичную обмотку 3, собранную в симметричную трехлучевую звезду с выведенной нейтралью, и одну дополнительную трехфазную обмотку 4, собранную в замкнутый равносторонний треугольник. «Вершины» треугольника обмотки 4 подключены к нейтральным концам первичной обмотки 2. Дополнительная обмотка 4 служит одновременно и для компенсации угловой погрешности, и для замыкания намагничивающих токов третьей гармоники.

Трансформатор работает следующим образом. Первичное трехфазное напряжение подается на первичную обмотку 2 и трансформируется во вторичную обмотку 3 и в дополнительную обмотку 4. Намагничивающие токи третьей гармоники замыкаются в треугольнике обмотки 4. Нейтральная точка первичных напряжений источника совпадает с центром тяжести векторов напряжений треугольника обмотки 4. Напряжение, существующее между центром тяжести векторов напряжения треугольника обмотки 4 и его «вершинами», служит для формирования напряжения компенсации угловой погрешности. Вид компенсации угловой погрешности (положительная или отрицательная) зависит от принятой группы соединения фаз обмотки 4, а ее величина - от числа витков этой обмотки.

Положительная угловая погрешность компенсируется при следующих схемах соединения нейтральных концов первичных обмоток (А_н, В_н, С_н) с «вершинами» треугольника (а, в, с) в зависимости от группы соединения обмоток:

Группа 1: Ан-с; Вн-а; Сн-в.	Группа 3: Ан-с; Вн-а; Сн-в.
Группа 5: Ан-в; Вн-с; Сн-а.	Группа 7: Ан-в; Вн-с; Сн-а.
Группа 9: Ан-а; Вн-в; Сн-с.	Группа 11: Ан-а; Вн-в; Сн-с.

Отрицательная угловая погрешность компенсируется при следующих схемах соединения нейтральных концов первичных обмоток (А_н, В_н, С_н) с «вершинами» треугольника (а, в, с) в зависимости от группы соединения обмоток:

Группа 1: Ан-а; Вн-в; Сн-с.	Группа 3: Ан-а; Вн-в; Сн-с.
Группа 5: Ан-с; Вн-а; Сн-в.	Группа 7: Ан-с; Вн-а; Сн-в.
Группа 9: Ан-в; Вн-с; Сн-а.	Группа 11: Ан-в; Вн-с; Сн-а.

Совмещение функций двух дополнительных обмоток в одной обмотке позволяет уменьшить габариты трансформатора и упростить его конструкцию.

Источники информации

1. Дымков А.М. и др. Трансформаторы напряжения.-М.: Энергия, 1975 г.

2. Кадомская К.П., Лаптев О.И. Антирезонансные трансформаторы напряжения.-СПб.: Ж. Новости Электротехники, №6 (42), 2006 г.

Трехфазный трансформатор напряжения, содержащий трехстержневой магнитопровод, первичную обмотку, собранную по симметричную трехлучевую звезду без вывода нейтрали, вторичную обмотку, собранную в симметричную трехлучевую звезду с выведенной нейтралью, а также компенсационную обмотку, собранную в симметричный замкнутый треугольник и служащую для компенсации угловой погрешности, нейтральные концы первичной обмотки подключены к вершинам треугольника компенсационной обмотки.