RU2652087C1

RU2652087C1 - Frequency converter for testing transformers (options)

Info

Publication number: RU2652087C1
Application number: RU2016150107A
Authority: RU
Inventors: Илья Николаевич Джус
Original assignee: Илья Николаевич Джус
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-04-25

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering. Frequency converter is proposed for testing transformers. Used in transformer plants.

EFFECT: introduction of three-phase-single-phase switch contact between common point of the output transformers and inverters is new, as well as combination of these connections with the common point of the output filter capacitors.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и используется при испытаниях изделий на трансформаторных заводах.The invention relates to electrical engineering and is used in testing products at transformer plants.

Широко известна [1] схема устройства аналогичного назначения, содержащая преобразователь частоты, выходом соединенный с выходными трансформаторами. Недостаток такого устройства состоит в большой сложности, обусловленной необходимостью использования шестифазного преобразователя.Widely known [1] is a circuit of a device for a similar purpose, comprising a frequency converter output connected to the output transformers. The disadvantage of this device is its great complexity, due to the need to use a six-phase converter.

Наиболее близким по технической сути к первому варианту является преобразователь [2], содержащий сетевой трансформатор, входной выпрямитель, фильтр, включенные последовательно и присоединенные входом к трем однофазным транзисторным инверторам, соединенным в звезду, и выходами подключенные каждый к однофазным выходным трансформаторам, соединенным первичными обмотками в звезду и вторичные обмотки которых подключены к переключателю трехфазного режима в однофазный.The closest in technical essence to the first option is the converter [2], containing a network transformer, an input rectifier, a filter connected in series and connected by an input to three single-phase transistor inverters connected to a star, and outputs connected each to a single-phase output transformers connected by primary windings into the star and the secondary windings of which are connected to the switch of the three-phase mode to single-phase.

Наиболее близким по технической сути ко второму варианту является преобразователь [1].The closest in technical essence to the second option is the converter [1].

Недостаток всех вариантов такого устройства проявляется в ухудшении формы выходного напряжения из-за несимметрии и недостаточной надежности.The disadvantage of all variants of such a device is manifested in the deterioration of the shape of the output voltage due to asymmetry and insufficient reliability.

Технический результат предложения - повышение надежности, улучшение формы напряжения.The technical result of the proposal is to increase reliability, improve the shape of the voltage.

Технический результат достигается в первом варианте за счет того, что общая точка первичных обмоток выходных трансформаторов через дополнительный контакт переключателя связана общей точкой инверторов. Дополнительно между инверторами и трансформаторами включен реакторно-конденсаторный фильтр.The technical result is achieved in the first embodiment due to the fact that the common point of the primary windings of the output transformers through an additional contact switch connected to a common point of the inverters. In addition, a reactor-capacitor filter is included between inverters and transformers.

Технический результат достигается во втором варианте за счет того, что общая точка первичных обмоток выходных трансформаторов через дополнительный контакт переключателя связана общей точкой инверторов.The technical result is achieved in the second embodiment due to the fact that the common point of the primary windings of the output transformers through an additional contact switch connected to a common point of the inverters.

Технический результат достигается в третьем варианте за счет того, что общая точка первичных обмоток выходных трансформаторов через дополнительный контакт переключателя связана общей точкой инверторов и эта общая точка первичных обмоток выходных трансформаторов соединена с общей точкой конденсаторов.The technical result is achieved in the third embodiment due to the fact that the common point of the primary windings of the output transformers through an additional switch contact is connected by a common point of the inverters and this common point of the primary windings of the output transformers is connected to a common point of the capacitors.

На фиг. 1-4 приведена схема преобразователя, где обозначено: 1 - сетевой трансформатор, 2, 3, 4 - три первичные обмотки однофазных выходных трансформаторов, 5, 6, 7 - их вторичные обмотки, 8, 9 - контакты переключателя трехфазно-однофазного режимов, 10 - его блок-контакт, 11 - выпрямитель 12 - фильтр (конденсатор), 13 - транзисторные инверторы напряжения (три фазы), 14 - блок управления инверторами, 15 - дополнительный контакт переключателя. На фиг. 2-4, кроме того, имеются реакторы 16 и конденсаторы 17, образующие реакторно-конденсаторный фильтр. Номера чертежей и пунктов формулы совпадают.In FIG. 1-4 shows the converter circuit, where it is indicated: 1 - network transformer, 2, 3, 4 - three primary windings of single-phase output transformers, 5, 6, 7 - their secondary windings, 8, 9 - contacts of the switch for three-phase-single-phase modes, 10 - its block contact, 11 - rectifier 12 - filter (capacitor), 13 - transistor voltage inverters (three phases), 14 - control unit of inverters, 15 - additional switch contact. In FIG. 2-4, in addition, there are reactors 16 and capacitors 17 forming a reactor-capacitor filter. The numbers of the drawings and claims are the same.

Преобразователь работает следующим образом. В показанном на чертеже состоянии осуществляется трехфазный режим. Сетевой трансформатор подает на выпрямитель переменное напряжение сетевой частоты, которое преобразуется в постоянное выпрямителем 11 и сглаживается фильтром 12. Инверторы 13 вырабатывают трехфазные напряжения, которые из обмоток 2, 3, 4 трансформируется во вторичные обмотки 5, 6, 7, соединенные звездой. Такое соединение обеспечивает простейшее переключение в однофазный режим. Частота и величина выходного напряжения могут изменяться по желанию испытателей. В таком трехфазном режиме контакт 15 разомкнут, что улучшает форму выходного напряжения и симметрию выходных напряжений по сравнению с тем, если бы он был замкнут. Действительно при наличии общего нулевого провода появляется путь для протекания кратных трех гармоник тока. Поэтому отказ от этого соединения в трехфазном режиме полезен. Повышается стойкость к перенапряжениям, приходящим из фазы нагрузки (выхода). Выходное напряжение подается для испытания трансформаторно-реакторного оборудования (на чертеже не показано). Для перехода в однофазный режим контакты 8, 9, 14 переключателя замыкаются. Три вторичные обмотки 5, 6, 7 включены параллельно. Блок-контакт 10 дает команду на перевод блока 14 управления инверторов 13 в однофазный режим. В этом режиме инверторы 13 работают синфазно (для увеличения выходной мощности). Фильтр 16, 17 обеспечивает фильтрацию выходного напряжения инверторов 13. Дополнительно к первому варианту второй и третий вариант предложения показывает различные варианты подключения такого фильтра.The converter operates as follows. In the state shown in the drawing, a three-phase mode is carried out. The network transformer supplies an alternating voltage of the mains frequency to the rectifier, which is converted to a constant by the rectifier 11 and smoothed by the filter 12. The inverters 13 generate three-phase voltages, which are converted from the windings 2, 3, 4 into secondary windings 5, 6, 7 connected by a star. This connection provides the simplest switching to single-phase mode. The frequency and magnitude of the output voltage can be changed at the request of the testers. In this three-phase mode, contact 15 is open, which improves the shape of the output voltage and the symmetry of the output voltages compared to if it were closed. Indeed, in the presence of a common neutral wire, a path appears for multiple multiple current harmonics to flow. Therefore, rejecting this connection in three-phase mode is useful. Increases the resistance to overvoltage coming from the phase of the load (output). The output voltage is supplied for testing transformer and reactor equipment (not shown in the drawing). To switch to single-phase mode, the contacts 8, 9, 14 of the switch are closed. Three secondary windings 5, 6, 7 are connected in parallel. Block contact 10 gives the command to transfer the control unit 14 of the inverters 13 into single-phase mode. In this mode, the inverters 13 operate in phase (to increase the output power). The filter 16, 17 provides filtering of the output voltage of the inverters 13. In addition to the first option, the second and third options offer shows various options for connecting such a filter.

Источники информацииInformation sources

1. Патент на полезную модель РФ №142928, кл. G01R 31/12, 17.06.2013 г.1. Patent for utility model of the Russian Federation No. 142928, cl. G01R 31/12, June 17, 2013

2. Патент на полезную модель РФ №119544, кл. H02M 5/451, H02M 5,4. 12.2012 г.2. Patent for utility model of the Russian Federation No. 119544, class. H02M 5/451; H02M 5.4. 12.2012

Claims

1. A frequency converter for testing transformers, comprising a mains transformer, a rectifier, an input filter connected in series and connected by an input to three single-phase transistor inverters connected to a star, and outputs connected each to a single-phase output transformers connected by primary windings to a star and secondary windings of which connected to a switch of three-phase mode to single-phase, characterized in that the common point of the primary windings of the output transformers through an additional the contact of the switch is connected to the common point of the inverters.

2. A frequency converter for testing transformers according to claim 1, characterized in that a reactor-capacitor filter is connected between the inverters and the transformers.

3. A frequency converter for testing transformers, comprising a network transformer, a rectifier, an input filter connected in series and connected by an input to three single-phase transistor inverters connected to a star and outputs connected through a reactor-capacitor filter each to a single-phase output transformers connected by primary windings to the star and the secondary windings of which are connected to the switch of the three-phase mode to single-phase, the output filter capacitors are connected to the star and connected midpoints with an inverter star, characterized in that the common point of the primary windings of the output transformers through an additional contact of the switch is connected by a common point of the inverters.

4. A frequency converter for testing transformers, comprising a mains transformer, a rectifier, an input filter connected in series and connected by an input to three single-phase transistor inverters connected to a star, and outputs connected through a reactor-capacitor filter each to a single-phase output transformers connected by primary windings to the star and secondary windings of which are connected to a three-phase mode switch into a single-phase, the output filter capacitors are connected to a star, distinguishing Take into account that the common point of the primary windings of the output transformers is connected through the additional contact of the switch to the common point of the inverters and this common point of the primary windings of the output transformers is connected to the common point of the capacitors.