Автоматический переключатель для ступенчатого регулирования напряжения маломощных распределительных трансформаторов

 

Класс 21с, 67

21 1, 53оа № 62925

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЪ ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ МАЛОМОЩНЫХ

РАС П РЕДЕЛ ИТЕЛ Ъ Н Ъ|Х ТРАНСФОРМАТОРОВ

Заявлено 13 февраля 1941 г. аа № 40904 в Народный

Комиссариат электропромышленности.

С ростом протяженности, увеличением нагрузки и усложнением конфигурации электрических сетей возникла неотложная потребность в дешевом автоматическом регуляторе для маломощных трансформаторов. Ступенчатое регулирование напряжения трансформаторов в экономическом отношении более выгодное, чем плавное. Для трансформаторов до 50 ква регуляторы могут быть выполнены в виде ртутных контактов. Преимущество ртутных контактов перед торцовыми контактами состоит в том, что автоматика для таких регуляторов может быть выполнена командным аппаратом, работающим в функции от напряжения или в функции от тока нагрузки. В обоих случаях в схеме необходимо иметь элемент, который создавал бы выдержку времени для устранения излишних .переключений при кратковременных колебаниях нагрузки.

Токовое реле, .которое может быть выполнено в виде, например, биметаллического реле, нагреваясь, создает необходимую выдержку времени, зависящую от тока. В схеме автоматического регулятора требуется также создать условия, которые устранили бы возможность переключений при затянувшемся коротком замыкании, так как при отсутствии этих условий, даже в случае независимой выдержки времени. может произойти переключение при коротком замыкании. Достижению указанных условий и посвящено настоящее изобретение.

Предлагаемый автоматический переключатель отличается от известных устройств тем, что, в переключающем электромагните, кроме шунтовой обмотки, применена сериесная обмотка, ампер-витки которой дейсгвуют навстречу ампер-виткам шунтовой обмотки.

На фиг. 1 и 2 схематически изображена схема работы предлагаемого автоматического регулятора.

Приняты обозначения: обмотка трансформатора 1, 2 — регулируемая ступень трансформатора; 3 — насыщенный дроссель; 4 — двухпозиционный ртутный контакт; 5 — электромагнит; б — шунтовая обмотка электромагнита; 7 — сернесная обмотка электромагнита; 8 — токовое реле времени — биметаллический элемент; 9 — дроссель, шунтирующий биметалличсский элемент; 10 — командный ртутный контакт.

Работа устройства протекает следующим образом.

Силовой трансформатор 1 имеет две ступени регулировки. Эти ступени обозначены соответственно Xi н Х .

Если ток нагрузки меньше тока срабатывания токового реле времени биметаллического элемента 8, то командный ртутный контакт 1Р разомкнут и шунтовая обмотка 6 электромагнита 5 обесточена Сериесные ампер-витки недостаточны для срабатывания электромагнита 5,, поэтому якорь этого электромагнита не втянут. Двухпозиционные ртутные контакты 4 при этом замыкают в звезду концы Х обмотки трансформатора. Ток нагрузки идет через двухпозиционные ртутные контакты 4. По насыщенному дросселю 3 идет циркулирующий ток, обусловленный тем, что каждая фаза насыщенного дросселя присоединена к регулируемой ступени 2 силового траноформатора.

Если ток нагрузки достиг величины, достаточной для срабатывания токового реле времени 8, командный ртутный контакт 10 замкнется„ шунтовая обмотка б электромагнита 5 получит питание. Якорь электромагнита 5 втянется и двухпозиционный ртутныи .контакт замкнет в звезду концы Хь Напряжение в сети при этом повысится на 6%. Насыщенный же дроссель 3 в этом положении обесточен.

В промежуточном положении д вухпозиционного ртутного контакта 4 во время переключения, когда концы Х, разомкнуты, а концы Х< еше не успели замкнуться, ток нагрузки протекает через насыщенный дроссель 8. Благодаря этому не происходит перерыва в подаче энергии.

Работа переключающего устройства при коротком замыкании описывается ниже.

Как видно из схемы (фиг. 1) шунтовая обмотка б электромагни-.ÿ 5 включена между нулем и фазой а, а сериесная обмотка 7 электромагнита включена в фазу а.

На фиг. 2 представлены различные случаи короткого замыкания

Случаи III, IV, Vll, 1Х, Х вЂ” при изолированной, а случаи 1, 11, V, Vl,.

И11 — при заземленной нейтрали. Ампервитки Ав, даваемые сериесной обмоткой 7 электромагнита 5, геометрически вычитаются из амперв тков Ав, даваемые шунтовой обмоткой б электромагнита 5, а не складываются с ними.

Командный ртутный контакт 10 разомкнут при токе нагрузки„ меньшем тока срабатывания.

Все случаи короткого замыкания при наибольших (из возможных) кратностях тока рассматриваются ниже. Результаты сведены в таблицу. В первой графе таблицы указан номер короткого замыкания на фиг. 2. Во второй графе рассматривается, почвму не произойдет переключение, если до короткого замыкания командный ртутный контакт 10 был разомкнут. Во всех десяти случаях это объясняется за счет того, что результирующие ампервитки Ам=Ам — Аыо, недостаточны для втягивания якоря магнита (AR ампервитки шунтовой обмотки, Aug — ампервитки сериесной обмотки) . В третьей графе рассматривается, почему не произойдет переключение, если до короткого замыкания командный ртутный контакт 10 был замкнут и якорь магнита был в притянутом состоянии, Во всех десяти случаях объясняет. с» это за счет того„что результирующие ампервитки Ав будут достаточны по величине для удержания якоря магнига в притянутом соВ таблице для сокращения приняты следующие обозначения: коман дный ртутный контакт 10 — К! р,к. 10; результирующие ампервитки — Аы ; ампервитки шунтовой обмотки i — Аи „,; ампервитки сериесной обмотки — Аэс.

1-я графа

3-я графа

2-я графа

Аыс — достаточны для удержания.

К.р.к. 10 — замкнется, но электромагнит не сработает, так как Aw=Aw — Аыс, малы.

К.р.к. 10 не замкнется

Удерживается за счет Aw .

Awe достаточны для удержания.

IV

Удерживается за счет полных

Aw. 3

Удерживается за сче1 Awq.

Vlf

Удерживается за счет Аыс.

Удерживается за счет Aw

Удерживается за счет Awc.

IX

Предмет изобретения

Автоматический переключатель для ступенчатого регулирования напряжения маломощных распределительных трансформаторов под нагрузкой с применением переключающего электромагнита, управляемого контактами токового реле с выдержкой времени, например, термореле, отличающийся тем, что, с целью .предотвращения переключений при возникновении тока короткого замыкания трансформатора в переключающем электромагните,,кроме шунтовой обмотки, применена сериесная обмотка, ампервитки которой действуют навстречу ампервиткам шунтовой обмотки.

К,р.к, 10 замкнется, но

Аы — Aw — Awс недостаточны дл я ср а б атывания электромагнита.

К.ря. 10 не замкнется.

К.р.к. 10 замкнется, Аы =О, Асс недостаточны для срабатывания электромагнита, К.р:к: 10 не замкнется.

К.р.к. 10 сработает, но Aw малы, Aw недостаточны для срабатывания электромагнита, К.p@ 10 сработает, но Ав малы, Aw недостаточны для срабатывания электромагнита.

К.р.к. 10 не замкнется.

К.р.к. 10 не замкнется.

К.р.к. 10 по-прежнему будет замкнут, Aw=Aw — Awс достаточны для удержания электромагнита. № 62925

О а б С

I y а 1

Редактор Б. В. Гурчев Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Г. Кудрявцева

Подп. к печ. 12.Х-62 г. Формат бум. 70X108 />а Объем 0,35 изд. л.

Зак. 8391 Тираж 220 Цена 4 коп

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

ТипограФия ЦБТИ, Москва, Петровка, !4.