РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Полезная модель относится к области электротехники, а более точно - к силовым трансформаторам.
Известно, что в настоящее время на тяговых электроподстанциях электрифицированных железных дорог мощность установленных силовых трансформаторов, как правило, существенно превышает мощность, необходимую для пропуска грузовых и пассажирских поездов. Это относится в основном к железным дорогам Российской Федерации, прилегающих к границам государств СНГ, с которыми по ряду причин железнодорожное сообщение ограничено или прекращено совсем. При этом потери холостого хода в магнитопроводе трансформатора, 98-99% которых составляют потери мощности, расходуемые на потери от гистерезиса и вихревых токов, будут у силовых трансформаторов тяговых электроподстанций такими же как и в номинальном режиме работы. Это приводит к большим и непроизводительным затратам электроэнергии, что существенно повышает стоимость грузовых и пассажирских перевозок по железной дороге. Известно, что потери холостого холостого хода зависят от приложенного к первичной обмотке напряжения и номинальной его мощности, которую снижать нежелательно, так как в скором времени интенсивность движения поездов на многих участках может возрости до прежнего уровня или даже превысить его. Неэкономичность перевозок по железной дороге из-за малой загрузки силовых трансформаторов тяговых подстанций является в настоящее время серьезной проблемой.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является регулируемый трансформатор (а.с. СССР №1403118 МПК Н01F 29/02, 1988).
Недостатком данного регулируемого трансформатора является невозможность регулирования его мощности в сторону ее понижения при
малых нагрузках, что приводит к непроизводительным потерям электрической энергии.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является снижение непроизводительных потерь электрической энергии и повышение экономичности железнодорожных перевозок при незначительной интенсивности движения по участку между соседними тяговыми электроподстанциями.
Указанный технический результат достигается тем, что в регулируемом трансформаторе, содержащем магнитопровод с размещенными на нем обмотками высшего и низшего напряжения, согласно полезной модели, обмотки высшего и низшего напряжения выполнены из «n» соответственно одинаковых параллельно соединенных катушек, причем «n», по меньшей мере, равно двум, соединенных между собой через контакты коммутирующего устройства, например, контакты высоковольного разъединителя.
Сущность технического решения, лежащего в основе полезной модели, поясняется чертежами (фиг.1 и фиг.2), на которых представлена схема подключения обмоток регулируемого трансформатора к сети и нагрузке.
Схема регулируемого трансформатора с секционированной первичной обмоткой представлена на фиг.1.
Схема регулируемого трансформатора с секционированными первичной и вторичной обмотками изображена на фиг.2.
Регулируемый трансформатор 1 (фиг.1) содержит магнитопровод 2 с размещенными на нем обмотками высшего 3 и низшего 4 напряжения. Обмотка высшего напряжения 3 состоит из двух одинаковых катушек 5, соединенных параллельно контактом 6, например, разъединителя.
На фиг.2 показано то же, но обмотка высшего напряжения 4 состоит из двух отдельных одинаковых катушек 7, соединенных параллельно контактом 8, например, разъединителя. Остальные обозначения на фиг.2 те же, что и на фиг.1.
Заметим, что обмотки высшего и низшего напряжения делятся на равное количество катушек каждая. Причем отдельные, одинаковые катушки 5 обмотки высшего напряжения отличаются от отдельных, одинаковых катушек 7 обмотки низшего напряжения.
Заявляемая полезная модель имеет следующий принцип действия.
При уменьшении нагрузки, загруженность трансформатора мала (доли от номинальной нагрузки). В этом случае потери холостого хода (потери в магнитопроводе) будут такими же, как и в номинальном режиме работы. Если при помощи контакта 6 (фиг.1 и фиг.2) отключить от источника напряжения одну из катушек 5 обмотки высшего напряжения, то полная мощность трансформатора будет снижаться, что приведет к уменьшению потерь холостого хода и увеличению коэффициента полезного действия. Целесообразно и секционирование обмотки низшего напряжения (фиг.2) и отключение контактов 8 при малых нагрузках трансформатора. Ширина диапазона регулирования мощности трансформатора увеличивается в том случае, если его обмотка высшего напряжения выполнена из «n» одинаковых катушек, часть которых может подключаться или отключаться в зависимости от графика нагрузки трансформатора. В этом случае также обеспечивается снижение потерь электроэнергии и повышение коэффициента полезного действия трансформатора.
По сравнению с известным ранее регулируемым трансформатором достигнута возможность регулирования мощности трансформатора в сторону ее понижения в периоды малых нагрузок. Это позволит экономить электрическую энергию на тяговых подстанциях и понизить стоимость перевозок железнодорожным транспортом.