BG110806A - Стъпален регулатор на напрежение с вакуумни дъгогасителни камери за страничен монтаж на трансформатора - Google Patents

Abstract

Стъпалният регулатор осъществява регулиране под товар на напрежението на силови трансформатори. Монтира се странично на казана на трансформатора. Мощностният му превключвател работи с вакуумни дъгогасителни камери (ВДК) и резистори. На задното чело на вертикална изолационна плоча (22) е разположен избирач (20), поместен в маслоуплътнен изолационен цилиндър (19) с изолационно дъно (23). На изолационния цилиндър са монтирани четни (8, 18) и нечетни (7, 17) неподвижни контактни елементи, свързани с токоотвеждащи пръстени (25, 26) чрез подвижни контактни възли (39, 43). Предизбирач (45) е разположен до избирача (20) и има маслоуплътнен изолационен цилиндър (46) с изолационно дъно (47). На предното чело на изолационната плоча (22) е монтиран метален щит (30) с малтийски колела и двураменен превод (29). Към металния щит (30) е закрепен мощностен превключвател (32) с две или три ВДК (69) и резистор (99). Мощностният превключвател (32) и малтийската предавка (27, 28, 29) са поместени в защитен кожух (66) с капак (67) и присъединителен фланец (68) за хващане към казана на трансформатора.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до стъпален регулатор, предназна чен за регулиране под товар на напрежението на силови трансфор матори. Той се монтира странично на казана на трансформатора.

Превключва с помощта на вакуумни дъгогасителни камери (ВДК) и резистори.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известен е стъпален регулатор на напрежение (1), съ държащ вертикална изолационна плоча, върху която е разположен избирач с предизбирач. На челен изолационен панел пред малтийс ка предавка на избирана е монтиран мощностен превключвател с

ВДК и два паралелни контактни възела. Мощностният превключва-

тел работи съвместно с реактор поместен зад изолационната плоча в пространството на регулируемия под товар силов трансформатор. Стъпалният регулатор е разположен в защитен кожух с капак и се монтира странично на стената на трансформатора. При трифазен стъпален регулатор три фази се монтират една до друга на една изолационна плоча.

Недостатък на този стъпален регулатор е, че се използват реактори, които са тежки, скъпи и заемат много място. Друг недостатък е, че ВДК превключва индуктивен товар, което значително утежнява работата и. Недостатък е и това, че на паралелните контактни възли се получава частична електрическа ерозия, която замърсява маслената среда.

Известен е и стъпален регулатор (2) за страничен монтаж на казана на трансформатора, съдържащ три фази разположени една до друга перпендикулярна на вертикална преграда. Всяка фаза има кръгово разположени неподвижни контактни елементи с изводни проводници залети в блок от епоксиден компаунд. Подвижните контактни системи с резистори се въртят и избират посменно стъпалата на регулационната намотка на трансформатора, като работят в режим на избирачи под товар. Стъпалният регулатор е разположен в кожух с капак.

Недостатък на този стъпален регулатор е, че гаси дъгите в масло и го замърсява значително. Недостатък е и това, че контактните възли се износват неравномерно, което ограничава електрическата износоустойчивост.

Друг недостатък е, че отливките от епоксиден компаунд са тежки и скъпи.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Задачата на изобретението е да се създаде стъпален регулатор за страничен монтаж на трансформатора, който да има мощностен превключвател с ВДК и резистори. Стъпалният регулатор да е разположен върху изолационна плоча и да има защитен кожух с капак.

Задачата е решена със стъпален регулатор, съдържащ вертикална изолационна плоча с разположени на нея избирач и предизбирач. Избирачът има кръгово разположени четни и нечетни контактни елементи и подвижни четни и нечетни контактни възли, свързани чрез изолационни елементи към четно малтийско колело и нечетно малтийско колело. Челно на малтийската предавка е разположен мощностен превключвател с ВДК и резистори. Стъпалният регулатор има защитен кожух с капак. При трифазен стъпален регулатор върху изолационната плоча се монтират успоредно три фази, които могат да бъдат изолирани една спрямо друга. Съгласно изобретението избирачът е монтиран на задната страна на изолационната плоча и представлява маслоплътен изолационен цилиндър с изолационно дъно и централна изолационна тръба, която е отворена към предната част на изолационната плоча. Странично до избирача е разположен предизбирач. На предната страна на изолационната плоча се намира механизъм от четно малтийско колело, нечетно малтийско колело и двураменен превод. Мощностен превключвател с две или с три ВДК е установен до малтийската предавка.

Кръгово на изолационния цилиндър на избирача са монтирани маслоуплътнено четни и нечетни контактни елементи. Върху изолационната тръба са разположени четен токоотвеждащ пръстен и нечетен токоотвеждащ пръстен, от които са изведени четен проводник и нечетен проводник преминаващ през отвора на изолационната тръба. Те са свързани с мощностния превключвател. В изолационната тръба преминава и проводник на извода на мощностния превключвател. Той е свързан с проходен контактен елемент на изолационното дъно.

Двете малтийски колела са лагеровани на изхода на изолационната тръба и са свързани съответно с четен изолационен задвижващ сектор, който има изолационен пръстен с опашка и с нечетен изолационен задвижващ сектор с изолационен пръстен с опашка.

Двата изолационни пръстена са лагеровани съответно на четния и на нечетния токоотвеждащи пръстени, а на опашките са монтирани четен и нечетен подвижни контактни възли.

На предното чело на изолационната плоча е закрепен метален щит, към който е монтиран мощностен превключвател с пружинен енергиен акумулатор (ПЕА). Двураменният превод се задвижва от съставен метално-изолационен вал чрез винтова зъбна предавка и съединител със свободен ход. Задвижващият вал същевременно зарежда и ПЕА.

Предизбирачът е монтиран към задната стена на изолационната плоча, успоредно на избирана. Той съдържа маслоуплътнен изолационен цилиндър с изолационно дъно и един неподвижен контактен елемент свързан с последния неподвижен контактен елемент на избирана. На изолационния цилиндър са монтирани и двата неподвижни контактни елементи, които посменно контактуват с подвижен контактен възел. Задвижването на подвижния контактен възел става от изолационни рейки, свързани със задвижващ механизъм. Предизбирачът може да бъде монтиран по вертикалната ос на избирана или наклонен спрямо нея.

• · · · · · · • · · · · • 4> · · · ·

5'

Друг вариант на предизбирач е, когато е разположен до избирача в масленото пространство на трансформатора. Той има неподвижен контактен елемент свързан чрез носач към последния подвижен контактен елемент на избирана. Два неподвижни контактни елементи са разположени на изолационен сектор, който е хванат към изолационната плоча чрез стабилен метален сектор. Изолационният сектор може да е конзолен. Подвижният контактен възел на предизбирача е установен върху носач, който е лагерован към неподвижния контактен елемент чрез ос и е свързан към задвижващ механизъм чрез маслоуплътнено лагерован към изолационната плоча вал, рамо и изолационна рейка.

При трифазен стъпален регулатор трите фази от описания вид са разположени една до друга на една изолационна плоча. Друг вариант на стъпален регулатор е когато изолационната плоча е разположена хоризонтално, а избирачът е с вертикална ос. Мощностният превключвател е монтиран под изолационната плоча. Предизбирачът е установен над избирана съосно с него. Може да има вариант, при който изолационната плоча и избирачът да са разположени наклонено.

Предимство на стъпалния регулатор съгласно изобретението е, че се използват ВДК съчетани с резистори. В сравнение с реакторния стъпален регулатор няма скъпи и тежки реактори, които заемат много място в трансформатора. Предимство е и това, че дъгогасенето в резисторните мощностни превключватели е по-сигурно.

Предимство спрямо стъпалния регулатор с дъгогасене в масло е, че използването на ВДК не замърсява маслото и електрическата износоустойчивост е по-голяма.

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Примерно изпълнение на стъпален регулатор на напрежение, съгласно изобретението е показано на приложените фигури, от които:

Фигура 1 представлява надлъжен разрез през една от фазите на стъпалния регулатор.

Фигура 2 - напречен разрез пред малтийската предавка.

Фигура 3 - напречен разрез през контактните системи на избирача и предизбирача..

Фигура 4 - друг вариант на предизбирач.

Фигура 5 - схема на разположението на възлите в трифазен стъпален регулатор.

Фигура 6 - вариант на стъпалния регулатор с избирач разположен вертикално.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Неподвижни четни и нечетни контактни елементи от 1. до 18 са монтирани кръгово върху изолационен цилиндър 19 на избирач 20. Цилиндърът 19 има от едната си страна фланец 21, чрез който е монтиран към вертикална изолационна плоча 22, а от другата си страна е затворен маслоплътно от изолационно дъно 23. В центъра на избирача 20 е разположена изолационна тръба 24, върху която са закрепени четен токоотвеждащ контактен пръстен 25 и нечетен токоотвеждащ контактен пръстен 26. Пред изолационната плоча 22 върху изхода на изолационната тръба 24 е монтирана малтийска предавка съставена от четно малтийски колело 27, нечетно малтийско колело 28 и двураменен превод 29. Тръбата 24 е укрепена при малтийската предавка с метален щит 30, закрепен към изолационната плоча 22. Вътре в тръбата 24 преминават три изолирани про-

водника. Един от тези проводници 31 е свързан между четен извод на мощностния превключвател 32 и четния токоотвеждащ пръстен 25. Вторият проводник 33 е свързан между нечетен извод на мощностния превключвател 32 и нечетния токоотвеждащ пръстен 26. Третият проводник 34 излиза от общия извод на мощностния превключвател 32 и отива до контактен елемент 35, преминаващ маслоплътно през изолационното дъно 23.

Четното малтийско колело 27 има метален задвижващ сектор 36, който е свързан с изолационен сектор 37. Изолационният сектор 37 е съединен с изолационен пръстен с опашка 38, лагерован върху токоотвеждащия пръстен 25, а върху опашката е монтиран четен подвижен контактен възел 39. По аналогичен начин нечетното малтийско колело 28 има задвижващ сектор 40 свързан чрез изолационен сектор 41 с изолационен пръстен с опашка 42, към която е монтиран нечетен подвижен контактен възел 43. Странично от избирана 20 към изолационната плоча 22 (фиг.1, фиг.З) чрез фланец 44 е монтиран предизбирач 45. Той има маслоуплътнени изолационен цилиндър 46 и изолационно дъно 47. На изолационния цилиндър 46 маслоплътно са монтирани три неподвижни контактни елементи: Входящ контактен елемент 48 свързан чрез тоководеща връзка 49 с контактен елемент 18 на избирана 20. Два контактни елементи 50 и 51, означавани и като „+” и Подвижен контактен възел 52 на предизбирача 45 се превключва по известен начин от 51 на 52 и обратно чрез изолационни рейки 53, лагеровани ексцентрично на две рамена 54 и 55.

Задвижването на изолационните рейки 53 става по известен начин от предавка съставена от лост 56 с ролка 57, зъбен сектор 58 свързан с лост 56 и зъбен сектор 59 свързан с вала 60 на задвижващите рейки 53. Вместо зъбна предавка може да се използва шарнирен четиризвенник. Двураменният превод 29 има две задвижващи ролки 61 и е установен на вал 62. По известен начин чрез съединител 63 със свободен ход двураменният превод 29 се задейства от голямо зъбно колело на винтова зъбна предавка 64. Малкото зъбно колело на винтовата предавка 64 е свързано с металноизолационен задвижващ вал 65 преминаващ маслоплътно през защитен кожух 66. Защитният кожух има капак 67 и фланец 68, чрез който се закрепва странично на непоказан казан на трансформатора.

Предизбирачът 45 е изместен спрямо надлъжната ос на избирача 20, за да стане по-достъпно електрическото свързване и да се намали с малко надлъжният габарит. Възможен и вариант, при който предизбирачът да е разположен симетрично на надлъжната ос, като оста на контакт 48 съвпадне с нея.

Мощностният превключвател 32 (фиг.1) е от познат тип, като може да бъде с две ВДК или с три ВДК. Неговото устройство е следното. Две или три ВДК 69 са хванати чрез метални глави 70 към плосък изолационен сектор 71. Този сектор заедно с втори плосък изолационен сектор 72, метално дъно 73, изолационен сектор от цилиндър 74 и непоказани укрепващи колони оформят носещата конструкция на мощностния превключвател 32. Към металното дъно 73 е лагерован задвижващ вал 75, който може да има маховик 76. Към изолационният сектор от цилиндър 74 са монтирани четен и нечетен контактни елементи 77, свързани съответно към проводниците 31 и 33. Последователно на ВДК 69 е присъединен контактен възел 78 задействан по известен начин от команден диск 79. Подвижен контактен елемент 80 на ВДК 69 има контактна пружина 81 и токоотвеждащ елемент 82 свързан с проводник 34. задействането на подвижния контактен елемент 80 се осъществява от

Г-образен лост 83 и гърбичен диск 84 монтиран на задвижващия вал 75. Превключването на мощностния превключвател 32 става от известен ПЕА 85 свързан със задвижващия вал 75.

Друг вариант на предизбирач е показан на фиг.4. Той се намира в пространството на трансформатора. Това е допустимо, тъй като предизбирачът се задейства рядко и не замърсява маслото. Към контакт 18 на избирача 20 е монтиран носач 86 с неподвижен контактен елемент 87. Неподвижни контактни елементи 88 и 89 на предизбирача са разположени върху конзолен изолационен сектор 90 от цилиндър, който чрез метален сектор 91 е присъединен към изолационната плоча 22. Подвижен контактен възел 92 е монтиран на носач 93, лагерован чрез ос 94 към неподвижния контактен елемент 87. Задвижването на подвижният контактен възел 92 става от лагерован към изолационната плоча 22, маслоплътен вал 95, който от едната страна е свързан със задвижващ лост 96, а от другата - е рамо 97. Към рамото 97 са присъединени задвижващи изолационни рейки 98 свързани и с носача 93.

На фиг.5 в поглед отгоре е схематично представен трифазен стъпален регулатор съставен от три еднофазни модули представени на фигури 1,2 и 3. Означенията на позициите са същите както на тези фигури, но са свързани с трите фази X, У и Z. Посочени са и резистори 99, които не се виждат от фиг.1.

Фиг.6 представлява друг вариант на стъпален регулатор. Избирачът 100 е разположен вертикално върху хоризонтална изолационна плоча 101, под която се намира мощностен превключвател

102. Предизбирачът 103 е монтиран над избирача 100 съосно на него. Защитен кожух 104 с присъединителен фланец 105 е с отворено пространство на избирача 100 към пространството на трансформатора и затворено - спрямо мощностния превключвател 102. Капак

106 осигурява достъп до мощностния превключвател 102, а капак

107 - към избирача 100 и предизбирача 103.

Действието на стъпалния регулатор е следното. Задвижващият вал 65 прави един оборот на превключване и зарежда ПЕА 85. Винтовата зъбна предавка 64 преобразува завъртането на двураменния превод 29 на половин оборот на превключване. Така посменно четното малтийско колело 28 и нечетното малтийско колело 27 преминават четния подвижен контактен възел 39 или нечетния подвижен контактен възел 43 от един на друг съседен четен или нечетен неподвижен контактен елемент от 1 до 18. След завършване на избирането от избирача 20 ПЕА 85 осъществява превключването на мощностния превключвател 32 по известен начин. При минаване на диапазона от 1 до 18 става преобръщане на предизбирача от неподвижен контактен възел 50 на неподвижен контактен възел 51. Така от съпосочно включване на стъпалната намотка на основната намотка на трансформатора се осъществява противопосочно включване. Съединителят със собствен ход 69 позволява след достигане на крайно положение и връщане да стане само мощностно превключване 32 без избиране от избирача 20.

4• * • 9

Claims (8)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

   1.Стъпален регулатор на напрежение с вакуумни дъгогасителни камери за страничен монтаж на трансформатора, съдържащ вертикална изолационна плоча с монтиран на нея избирач с неподвижни контактни елементи, подвижни контактни възли, малтийска предавка, странично на избирана е разположен двупозиционен предизбирач, а челно спрямо малтийската предавка е установен мощностен превключвател с вакуумни дъгогасителни камери, характеризиращ се с това, че избирачът (20) задната страна на изолационната плоча (22) и е монтиран на представлява маслоплътен изолационен цилиндър (19) с изолационно дъно (23) и централна изолационна тръба (24), отворена към предната част изолационната плоча (22), странично до избирача (20) разположен предизбирач (45), а от предната страна на на изолационната плоча (22) се намира механизъм от четно малтийско колело (28), нечетно малтийско колело (27) и двураменен превод (29), като мощностен превключвател (32) с две или три вакуумни дъгогасителни камери (69) е установен до малтийските колела (27,28).
2. 2. Стъпален регулатор на напрежение, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че кръгово на изолационния цилиндър (19) на избирача (20) са монтирани маслоплътно четни неподвижни контактни елементи (2,4,6,8,10,12,14,16,18) и нечетни неподвижни контактни елементи(1,3,5,7,9,11,13,15,17), върху изолационна тръба (24) са разположени четен токоотвеждащ пръстен (25) и нечетен токоотвеждащ пръстен (26), от които са изведени четен проводник (31) и нечетен проводник (33) преминаващи през отвора на изолационната тръба (24) и свързани с мощностния превключвател (32), а проводник (34) на извода на мощностния превключвател (32) е също установен в изолационната тръба (24) и е свързан с проходен контактен елемент (35) на изолационното дъно (23).
3. 3. Стъпален регулатор на напрежение, съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че две малтийски колела (27,28) са лагеровани на изхода на изолационната тръба (24) и са свързани съответно с четен изолационен задвижващ сектор (37) с изолационен пръстен с опашка (38) лагерован на четния токоотвеждащ пръстен (25) и с нечетен изолационен задвижващ сектор (42) с изолационен пръстен с опашка (42) лагерован на нечетния токоотвеждащ пръстен (26), а на съответните опашки (38,42) са монтирани четен подвижен контактен възел (39) и нечетен подвижен контактен възел (43).
4. 4. Стъпален регулатор на напрежение, съгласно претенции

   1,2 и 3, характеризиращ се с това, че на предното чело на изолационната плоча (22) е закрепен метален щит (30), към който е монтиран мощностен превключвател (32) с ПЕА (85) от познат тип.
5. 5. Стъпален регулатор на напрежение, съгласно претенции

   1,2,3 и 4, характеризиращ се с това, че двураменният превод (29) е свързан със съставен метално-изолационен задвижващ вал (65) чрез винтова зъбна предавка (64) и съединител със свободен ход (63), като задвижващият вал (65) същевременно е куплиран и с ПЕА (85).
6. 6. Стъпален регулатор на напрежение, съгласно претенции 1,2,3,4 и 5, характеризиращ се с това, че предизбирач (45) е монтиран към задната стена на изолационната плоча (22) до избирача (20) и съдържа маслоуплътнен изолационен цилиндър (46) с изолационно дъно (47), един неподвижен контактен елемент « · « ·· ··· • 4 · · ·· ·♦ • · · · · ·· · ···· · 9 · · ·« ··· ····· • ••β «· ······· »···· (48) свързан с последния неподвижен контактен елемент (18) на избирана (20), два закрепени на изолационния цилиндър (46) неподвижни контактни елементи (50,51) и подвижен контактен възел (52) свързан със задвижващ механизъм (56,57,58,59) чрез изолационни рейки (53), като оста на неподвижния контактен елемент (48) може да съвпада с вертикалната надлъжна ос на избирана (20) или да е наклонена спрямо нея.
7. 7. Стъпален регулатор на напрежение, съгласно претенции 1,2,3,4 и 5, характеризиращ се с това, че предизбирачът е разположен в трансформаторното пространство и има неподвижен контактен елемент (87) закрепен чрез носач (86) към последния неподвижен контактен елемент (18) на избирана (20), два неподвижни контактни елементи (88,89) разположени на изолационен сектор (90), монтиран конзолно чрез метален сектор (91) към изолационната плоча (22) и подвижен контактен възел (92) установен на носач (93) лагерован към неподвижния контактен елемент (87) чрез ос (94) и свързан към задвижващ механизъм (96) чрез маслоуплътнено лагерован към изолационната плоча (22) вал (95), рамо (97) и изолационни рейки (98).
8. 8. Стъпален регулатор на напрежение, съгласно претенции 1, характеризиращ се с това, че изолационна плоча (101) е разположена хоризонтално, над нея е монтиран избирач (100) с вертикална ос, съосно на избирана (100) е установен предизбирач (103), а мощностен превключвател (102) се намира под изолационната плоча (101), като се допуска и вариант изолационната плоча (101) и оста на избирана (100) да са наклонени.

   Приложение: 6 фигури

   Литература:

   1. „Load Tap Changer Type RMV-II-1500A”. Instruction Manual,

   Reinhausen Manufacturing, USA

   2. „Design Guide On-Load Tap-Changers Type UZ, UB”. ABB

   Components

   • « 4 · · • * ·♦ · • • Ф · · ♦ · « • · · • · · · « · · • · · • · · • · • · · • 9« ·· ··· ···· ··· ··

   (54) СТЪПАЛЕН РЕГУЛАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕ С

   ВАКУУМНИ ДЪГОГАСИТЕЛНИ КАМЕРИ ЗА

   СТРАНИЧЕН МОНТАЖ НА ТРАНСФОРМАТОРА

   Стъпалният регулатор осъществява регулиране под товар на напрежението на силови трансформатори. Монтира се странично на казана на трансформатора. Мощностният му превключвател работи с вакуумни дъгогасителни камери (ВДК) и резистори. На задното чело на вертикална изолационна плоча (22) е разположен избирач (20), поместен в маслоуплътнен изолационен цилиндър (19) с изолационно дъно (23). На изолационния цилиндър са монтирани четни (8,18) и нечетни (7,17) неподвижни контактни елементи, свързани с токоотвеждащи пръстени (25,26) чрез подвижни контактни възли (39,43). Предизбирач (45) е разположен до избирана (20) и има маслоуплътнен изолационен цилиндър (46) с изолационно дъно (47), На предното чело на изолационната плоча (22) е монтиран метален щит (30) с малтийски колела и двураменен превод (29). Към металния щит (30) е закрепен мощностен превключвател (32) с две или три ВДК (69) и резистор (99). Мощностният превключвател (32) и малтийската предавка (27,28,29) са поместени в защитен кожух (66) с капак (67) и присъединителен фланец (68) за хващане към казана на трансформатора..