Трехфазный трансформатор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(72) Авторы Кузьмич Василий Васильевич Шевчик Николай Евгеньевич Кашкан Леонид Михайлович Кошепаво Борис Леонидович Марышев Владимир Федорович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Научнопрактический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства(57) Трехфазный трансформатор, содержащий магнитопровод с обмотками высшего напряжения, соединенными в звезду, обмотками низшего напряжения, соединенными в звезду с нейтралью, и компенсационную обмотку, выполненную в виде витков из проводникового материала, охватывающую магнитопровод с обмотками высшего и низшего напряжений, отличающийся тем, что обмотки высшего напряжения выполнены в виде катушки без дополнительных отводов, расположенной первой на магнитопроводе, а обмотки низшего напряжения выполнены в виде катушки, намотанной на катушку высшего напряжения плоским проводниковым материалом в виде плоских спиралей, соединенных последовательно с соответствующими конденсаторами, каждый из которых включен параллельно между нейтралью и соответствующим фазным выводом трехфазного трансформатора электронный датчик тока, включенный в один из высоковольтных выводов трехфазного трансформатора и соединенный со входом устройства автоматического регулирования величин емкостей конденсаторов для обеспечения минимального значения потребляемого тока от электросети. 14429 1 2011.06.30 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как для компенсации неуравновешенных потоков нулевой последовательности в существующих трансформаторах со схемой соединения обмоток У-У, питающих неравномерную по фазам нагрузку, так и для автоматической компенсации реактивной мощности. Известен трехфазный трансформатор с компенсационной обмоткой 1, содержащий короткозамкнутые витки, которые расположены поверх обмоток всех фаз трансформатора. Неуравновешенные потоки нулевой последовательности наводят в короткозамкнутых витках электродвижущую силу, которая вызывает в них электрический ток. Этот ток, проходя по короткозамкнутым виткам, создает свой магнитный поток, направленный встречно неуравновешенным потокам нулевой последовательности, тем самым их компенсируя. Недостатком трансформатора с компенсационной обмоткой, выполненной в виде короткозамкнутых витков, является рассеивание большей части неуравновешенных потоков нулевой последовательности и компенсация получается неполной, сопротивление нулевой последовательности трансформатора уменьшается незначительно, качество напряжения остается низким. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению и принятому за прототип является трехфазный трансформатор, содержащий магнитопровод, обмотки высшего напряжения, соединенные в звезду, обмотки низшего напряжения, соединенные в звезду с нейтралью, и компенсационную обмотку, выполненную в виде витков из проводникового материала, лежащих поверх обмоток всех трех фаз трансформатора, в котором витки компенсационной обмотки, в количестве одной третьей от рабочих витков, соединены последовательно и подключены к нейтрали обмоток низшего напряжения 2. Трансформаторы такого типа имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что в них не компенсируется реактивная мощность, что вызывает потери электроэнергии. Задачей изобретения является уменьшение потерь электроэнергии. Поставленная задача достигается тем, что в трехфазном трансформаторе, содержащем магнитопровод, обмотки высшего напряжения, соединенными в звезду, обмотки низшего напряжения, соединенные в звезду с нейтралью и компенсационную обмотку, выполненную в виде витков из проводникового материала, обмотки высшего напряжения выполнены в виде катушки без дополнительных отводов, расположенной первой на магнитопроводе, а обмотки низшего напряжения выполнены в виде катушки, намотанной на катушку высшего напряжения плоским проводниковым материалом в виде плоских спиралей, соединенных последовательно, с соответствующими конденсаторами, каждый из которых включен параллельно между нейтралью и соответствующим фазным выводом трехфазного трансформатора электронный датчик тока, включенный в один из высоковольтных выводов трехфазного трансформатора и соединенный со входом устройства автоматического регулирования величин емкостей конденсаторов для обеспечения минимального значения потребляемого тока от электросети. Расположение обмотки высшего напряжения первой без дополнительных отводов с навивкой обмотки низшего напряжения на обмотку высшего напряжения плоским проводниковым материалом в виде плоских спиралей, соединенных последовательно с соответствующими конденсаторами, каждый из которых включен параллельно между нейтралью и соответствующим фазным выводом, дает возможность автоматически компенсировать реактивную мощность. Электронный датчик тока, включенный в один из высоковольтных выводов трехфазного трансформатора и соединенный со входом устройства автоматического регулирования величин емкостей конденсаторов позволяет обеспечить минимальное значение потребляемого тока от электросети. На фиг. 1 представлена схема трехфазного трансформатора с компенсационной обмоткой, на фиг. 2 - схема соединения обмоток. 2 14429 1 2011.06.30 Трехфазный трансформатор содержит магнитопровод 1, обмотку высшего напряжения 2, расположенную первой на магнитопроводе 1 без дополнительных отводов, обмотку низшего напряжения 3, компенсационную обмотку 4, охватывающую обмотку высшего напряжения 2, обмотку низшего напряжения 3 и магнитопровод 1 поверх изолирующих планок 5. Обмотка низшего напряжения 3 навита на обмотку высшего напряжения 2 плоским проводниковым материалом в виде спиралей, соединенных последовательно с конденсаторами , , , каждый из которых включен параллельно между нейтралью 7 и фазными выводами а, , с. Компенсационная обмотка 4 подключена к выводам обмоток низшего напряжения 3 проводом 6. К высоковольтному выводу , ,(любому) включен электронный датчик тока 8 и соединен со входом устройства 9 автоматического регулирования величин емкостей конденсаторов , ,для обеспечения минимального значения потребляемого тока от электросети. Работа трехфазного трансформатора осуществляется следующим образом. На выводы , ,трехфазного трансформатора с магнитопроводом 1 подается высокое напряжение от электросети. На обмотках низшего напряжения 3 напряжение понижается (до 0,4 кВ) и через выводы , ,и нейтраль 7 поступает к потребителю. Емкостями конденсаторов , ,убирается реактивная составляющая тока в обмотках низшего напряжения 3 и обмотках высшего напряжения 2 с помощью электронного датчика тока 8 с устройством 9 автоматического регулирования величин емкостей конденсаторов , , для обеспечения минимального значения потребляемого тока от электросети. Предложенное техническое решение может быть использовано в трехфазных трансформаторах любой мощности без применения компенсационной обмотки при равномерных фазовых нагрузках. Источники информации 1. Кисель О.Б., Шпилько Ю.Е. Способ повышения качества напряжения в сельских электрических сетях // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1980.7. - С. 28-30. 2. А. с. СССР 1099328 А, МПК 01 27/38, 1984 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3