Трехфазный симметрирующий трансформатор с четной группой соединения обмоток

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТРЕХФАЗНЫЙ СИММЕТРИРУЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР С ЧЕТНОЙ ГРУППОЙ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Зеленькевич Александр Иосифович Збродыга Владимир Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Трехфазный симметрирующий трансформатор с четной группой соединения обмоток,содержащий трехстержневой магнитопровод, первичные обмотки высшего напряжения,размещенные на всех трех стержнях и соединенные в звезду, вторичные обмотки низшего напряжения, состоящие из трех частей, размещенных на разных стержнях магнитопровода 16008 1 2012.06.30 и соединенных последовательно с возможностью компенсации магнитных потоков нулевой последовательности в стержнях, при этом половина каждой вторичной фазной обмотки размещена на том же стержне магнитопровода, что и первичная фазная обмотка, а вторая половина, состоящая из двух одинаковых частей, - на двух других стержнях магнитопровода. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения потребителей. Известен трехфазный трансформатор с компенсацией потоков нулевой последовательности, содержащий трехстержневой магнитопровод, обмотки низшего напряжения,размещенные на всех трех стержнях и соединенные в звезду с нейтралью, компенсационные фазные обмотки, размещенные на всех трех стержнях обмотки высшего напряжения,размещенные на всех трех стержнях и соединенные в звезду, причем компенсационные фазные обмотки соединены в разомкнутый треугольник, один конец которого подключен к нейтрали обмотки низшего напряжения, второй выведен наружу, при этом витки компенсационной обмотки средней фазы уложены со встречной намоткой по сравнению с витками компенсационных обмоток крайних фаз 1. Недостатком такого трансформатора является увеличение активного сопротивления трансформатора за счет дополнительного сопротивления компенсационной обмотки. Задача, которую решает данное изобретение, - уменьшение активного сопротивления трансформатора по сравнению с прототипом и получение четной группы соединения обмоток для обеспечения возможности параллельной работы с трансформаторами звезда звезда с нулевым проводом при одновременном сохранении симметрирующей способности трансформатора. Трехфазный симметрирующий трансформатор с четной группой соединения обмоток,решающий данную задачу, содержит трехстержневой магнитопровод, первичные обмотки высшего напряжения, размещенные на всех трех стержнях и соединенные в звезду, вторичные обмотки низшего напряжения, состоящие из трех частей, размещенных на разных стержнях магнитопровода и соединенных последовательно с возможностью компенсации магнитных потоков нулевой последовательности в стержнях, при этом половина каждой вторичной фазной обмотки размещена на том же стержне магнитопровода, что и первичная фазная обмотка, а вторая половина, состоящая из двух одинаковых частей, - на двух других стержнях магнитопровода. Такой трехфазный симметрирующий трансформатор с четной группой соединения обмоток снижает несимметрию напряжений при неодинаковой нагрузке фаз (в той же степени, что и прототип) за счет компенсации вынужденных потоков нулевой последовательности в стержнях его магнитопровода, одновременно обеспечивается четная группа соединений обмоток и уменьшение активного сопротивления трансформатора. На фиг. 1 представлена предлагаемая схема соединения обмоток трехфазного симметрирующего трансформатора с четной группой соединения обмоток. Трехфазный симметрирующий трансформатор с четной группой соединения обмоток содержит обмотки высшего напряжения 1, соединенные в звезду, магнитопровод 2, части обмоток низшего напряжения 3, 4 и 5, размещенные на разных стержнях и соединенные последовательно с возможностью компенсации магнитных потоков нулевой последовательности в стержнях, причем половина вторичной фазной обмотки располагается на том же стержне магнитопровода, что и первичная фазная обмотка, а вторая половина, состоящая из двух одинаковых частей, располагается на двух других стержнях магнитопровода. Например, на стержне фазы а соотношение числа витков в частях обмотки а 1 а 2 а 3 будет следующим - 1/21/41/4. Вторичное напряжение трансформатора равно геометрической сумме напряжений трех частей обмотки, находящихся на разных стержнях магнитопровода. 2 16008 1 2012.06.30 Векторная диаграмма первичных напряжений представлена на фиг. 2, вторичных напряжений - на фиг. 3. При несимметричном характере нагрузки токи нулевой последовательности протекают по вторичным обмоткам трансформатора. Эти токи равны по величине и имеют одинаковое направление во всех трех фазах в любой момент времени. Обмотки низшего напряжения выполняются так, чтобы токи нулевой последовательностиобтекали половины фазных обмоток одной фазы и четвертей обмоток двух других фаз в противоположных направлениях на каждом из стержней магнитопровода. Тогда в каждом из стержней магнитные потоки нулевой последовательности, создаваемые соответствующими частями обмотки, также будут направлены встречно (фиг. 4). В результате магнитные потоки нулевой последовательности половины фазной обмотки будут практически полностью компенсировать сумму магнитных потоков нулевой последовательности четвертей обмоток двух других фаз. Результирующие магнитные потоки нулевой последовательности в стержнях будут равны нулю. Следовательно, предлагаемая схема обладает способностью симметрировать систему вторичных напряжений трансформатора за счет компенсации составляющих нулевой последовательности так же, как и схема звезда - зигзаг с нулевым проводом. Использование предложенного симметрирующего трансформатора с четной группой соединения обмоток обеспечит симметрию напряжений при несимметричном характере нагрузки, уменьшение активного сопротивления трансформатора, а также возможность его параллельной работы с трансформаторами звезда - звезда с нулевым проводом. Источники информации 1. Сергеенков Б.Н. и др. Электрические машины. - М. Высшая школа, 1989. Фиг. 4 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3