Installation à transformateurs polyphasés. La présente invention concerne une in@- tallation à transformateurs polyphasés com portant deux lignes polyphasées primaire et secondaire et des enroulements de transfor mateurs avec un équipement de changement (le prise de courant, agissant entre des con ducteurs correspondants des deux lignes:
Pour l'application de transformateurs mu nis de dispositifs de changement de prise de courant dans les lignes électriques et en par- tieulier dans l'interconnexion de .lignes de transmission, il est souvent désirable de pou voir régler la phase des voltages entre 1e# lignes interconnectées sans faire varier le rapport (le transformation à l'intérieur des transformateurs. Dans les installations à. changement de prise de courant pour la modi fication du voltage, il se produit ordinaire ment un faible décalage de phase pendant l'opération de changement de prise de cou rant, mais ce décalage de phase est ordinaire ment tellement petit qu'il passe inaperçu.
Toutefois, si un transformateur est établi avec un dispositif de changement de prise de cou rant pour la commande de la phase, c'est-à- dire pour la commande de l'angle de phase entre les voltages de deux lignes interconnec tées, il est difficile de déplacer la phase d'une ligne par rapport à celle de l'autre ligne sans effectuer de variation considérable dans le rapport entre les voltages des deux lignes.
La présente invention a pour but de sur monter cette difficulté d'une manière simple et efficace.
Suivant l'invention, chacun desdit en roulements de transformateurs est muni d? deux dispositifs de changement de prise de courant, ?t des enroulements polyphasés re liés en polygone fermé entre des points inter médiaires des enroulements de transforma teurs réglables sont inductivement associé:
aux enroulements de transformateurs ré glables respectifs, un groupe de dispositifs de changement de prise de courant étant établi pour faire varier les points d'interconnexion des enroulements connectés en polygone avec les enroulements de transformateurs réglables et l'autre groupe de dispositifs de change ment (le prise de courant servant à faire va rier le nombre de tours effectifs dans lesdits enroulements clé transformateurs réglables.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel: La. fig. 1 est un schéma d'un groupe de trois transformateurs triphasés reliés à des lignes d'alimentation; La fi-. 2 est un diagramme montrant la relation des différents enroulements de l'ins tallation à . transformateurs en concordance avec la direction des voltages dans les en roulements dans leur position normale;
La fi-. 3 est un diagramme vectoriel mon trant la. direction et la valeur des voltages dans les enroulements de l'installation à transformateurs reliés en concordance avec la fig. '2--, La fig. 4 est un diagramme montrant la relation des enroulements de transformateur dans l'installation de la fig. 2, lorsqu'un ré glage à été effectué sur les enroulements; La fig. 5 est un diagramme vectoriel mon trant la direction et la valeur des voltages dans l'installation de la fig. 4;
La fio,. 6 est un diagramme montrant la relation des enroulements dans l'installation à transformateurs des fig. 1, 2 et 4, lorsqu'un second réglage a été effectué sur les enroule ments, et La 7 est un diagramme vectoriel mon trant la direction et la valeur des voltages dans l'installation à, transformateurs de la fig 6.
¯ <B>A</B> la fig. l , on a représenté un groupe de trois transformateurs<B>10</B> interconnectant deux lignes d'alimentation 1.1 et 12, et l'on désire pouvoir régler la différence de voltage entre les lignes d'alimentation<B>Il</B> et 12 aussi bien que le décala-, de phase entre ces voltages.
Le groupe de transformateurs 10 comporte trois auto-transformateurs 13, 14 et 15, dont: chacun relie des phases correspondantes des li-nes d'alimentation 11 et 12. Chacun des autotransformateurs 13, 1.1 et 15 est muni de deux dispositifs de changement de prise de courant, dont l'un fait varier la position de connexion des conducteurs 16, 17 et 18 avec les enroulements 1.3, 14 et 1e5, respective ment, et dont l'autre fait varier le point d-@ connexion des conducteurs \?2,
23 et 24 de la ligne d'alimentation 1.2 avec les auto-trans- formateurs 13, 14 et 1.5 respectivement. En outre, les enroulements 19, 20 et 21 sont re liés en triangle et leurs bornes sont reliés par l'intermédiaire des conducteurs 16, 17 et 1,8 à un point intermédiaire sur les enroule ments 13, 14 et 15, et ce point de connexion peut être modifié comme susmentionné.
L(- couplage des enroulements est clairement vi sible aux fig. 2, 4 et 6, et on voit que les voltages clans les enroulements 19, 20 et 21 sont proportionnels à ceux des phases des lignes d'alimentation, et que les enroulements 19, 20 et 21 constituent une connexion en triangle entre les points intermédiaires des enroulements<B>le),</B> 14 et 15.
Il est apparent qu'après une mancruv re d'un dispositif de changement de prise de courant pour modifier le point de connexion des conducteurs \??, 2 3 et 24 avec les en roulements d'auto-transformateur 13, 14 et 15 respectivement, le nombre de tours effec tifs entre les conducteurs 22 et 25 dans l'en roulement 13, entre les conducteurs 23 et 216 dans l'enroulement 14 et entre les conducteurs 24 et 27 dans l'enroulement 15 se trouve être modifié et, de cette manière, les positions de phase des voltages des lignes d'alimentation 1.1 et 12 peuvent être modifiées à volonté.
Les conducteurs \?,2, 23 et 24 peuvent être re liés aux enroulements 1.3, 14 et 15 respec tivement en un nombre de points quelconque pour permettre de réaliser une plus grande étendue de décalage de phase.
Les voltages régnant dans les différents enroulements avec les connexions représentées à la fig. ? sont représentés à la, fig. 3, et il est apparent que, après le fonctionnement d'un dispositif de changement de prise de courant pour chan ger le point de connexion entre les conduc- tours 22, 23 et 2'4 et les enroulements d'auto transformateur 13, 14 et 15, les vecteurs <B>22-25,</B> 23-26 et 24-27 changeront de longueur, mais pas de direction, et si l'on suppose que les connexions représentées au diagramme représentent les nombres de tours effectifs maxima, alors les voltages 22-215, 23-26 et 24-27 sont représentés à leur va leur maximum à,
la fig. 3, la. longueur des vecteurs 22.-25, 23-26 et 2-1-2'7 sera ré duite par suite d'une variation du point de connexion des conducteurs 22, 23 et 24.
Le voltage entre les phases de la ligne d'alimentation 11 est représenté par les vec teurs 25-26,<B>-96-27</B> et 27-25 et le voltage entre les phases de la ligne d'alimentation 12 est représenté par les vecteurs 22-23, 23-24 et 24-22. Il est apparent que, si la, longueur des vecteurs 22-25, 23-2'6 et '4-27 se trouve réduite, l'angle entre les vreteurs 25-27 et 24-22, ainsi que les angles correspondants pour les autres phases seront également réduits et la variation de cet angle représente un décalage de phase dfi à, un changement de la valeur des com posantes de voltage représentées par les vec teurs 22-2:
5, 2=3-26 et 24-2!7. Bien qu'un pareil changement de connexions influence également la valeur des voltages représentés par les vecteurs 24-22, 25-27 et des vol tages correspondants dans les autres phases, les valeurs de tous ces voltages sont modi fiées dan la. même proportion de façon que le rapport de transformation reste pratiquement inaltéré.
Les positions des enroulements connectés ei? triangle 19, 20 et 21 peuvent être modi fiées par rapport aux enroulements 13, 14 et 15 pour effectuer un changement dans le rapport de transformation. Il est apparent (lue, lorsqu'on modifie la position des en roulements connectés en triangle par rapport aux enroulements 13, 14 et 15, comme re présenté à, la fig. 4, le même nombre de tours existe entre les phases, mais le nombre de tours alimenté par une phase sera plus grand que celui alimenté par une autre phase, et de cette manière, le voltage résultant dans les enroulements individuels 19,
20 et 21 du tri angle aura sa position de phase et sa valeur modifiées en concordance avec le point de connexion aux enroulements d'auto-transfor- mateur 13, 14 et 15. Il ne se produit toute fois dans ce cas point de déplacement de phase relatif entre les voltages des lignes d'alimentation 11 et 122 attendu que la posi tion de phase du voltage dans chaque ligne se trouve déplacée d'une valeur égale par un pareil changement des connexions.
Il est à noter que les moyens de change ment de prise de courant employés avec une installation de ce genre devront fonctionner de façon à changer le point de connexion des conducteurs 16, 17 et 18 simultanément et d'une valeur correspondante dans la même di rection:; ceci est également vrai pour les moyens de changement de, prise de courant employés pour modifier le point de connexion entre les conducteurs 22, 23 et 24 et les en roulements de transformateur 13, 14 et 15.
La connexion d'enroulements représentée à la fig. 4 est la même que celle représentée @@ la 2, sauf que la. position du triangle a. & tïé changée par rapport aux enroulement cl'auto-transformateurs 13, 14 et 15. Autre- ment dit, la fi-. 4 montre une installation ?i transformateurs après la.
production d'un ré glage sur ses enroulements qui influence 1P rapport de transformation des voltages dans l'installation et qui n'influence pas de façoiï appréciable le décalage de phase entre les voltages des lignes d'alimentation 11 et 12 On verra donc dans les fig. 3 et 5 que le vec teur 27-25 est plus long que le vecteur 27'-25', mais que le vecteur 24-22 est plus court que le vecteur 2-l'-22', de façon quo le rapport entre les voltages des lignes 11 et 12 a été modifié par le changement de con nexions.
Il est apparent que l'angle forme par l'intersection du vecteur 24-22 avec la vecteur 27-\e5 est sensiblement égal à l'angle formé par l'intersection des vecteurs 24'-22' et 27'-2,5' (le façon-qu'il ne s'est pas produit de décalage de phase entre les voltages. Il est par conséquent- possible de faire varier le rapport de transformation des voltages dans l'installation en déplaçant la relation des en roulements connectés en triangle 19,<B>20</B> et 2'1 par rapport aux enroulements 13, 14 et 15 sans changement sensible du décalage -de phase entre les voltages des lignes 11 et 12..
A la fig. 6, on a représenté les enroule ments après qu'un dispositif de changement de prise de courant a fonctionné pour chan ger le point de connexion entre les conduc teurs 22, 23 et 24 et les enroulements d'auto- transformateurs 13, 14 et 15, respectivement, de façon que le nombre de tours effectifs dans les enroulements d'auto-transformateurs entre la ligne d'alimentation 11 et la ligne d'alimentation 12 a été réduit: pour modifier le décalage de phase entre les voltages des lignes d'alimentation 11 et 12.
Avec le cou plage représenté :à la fig. 6, il faut que les antres dispositifs de changement de prise de courant aient été actionnés pour amener les conducteurs 16, 17 et 18 au point médian des enroulements effectifs dans les autotransfor- mateurs 1.3, 14 et 15. Cette connexion a toute fois été représentée pour pouvoir expliquer plus clairement que le décalage de phase entre les lignes d'alimentation 11 et 12 peut âtre<U>chan (,</U><B>é</B> sans modifier sensiblement le rapport de transformation des voltages dans l'installation.
Il est à noter à l'examen de la fig. 7 que les vecteurs de voltage 24"-27", 23"-26" et 22"-25" sont plus courts que les vec teurs 24-27, 23-216 et 2,2-25 respective ment, mais que tous les vecteurs de la fig. 7 sont proportionnellement plus courts que les vecteurs de la. fig. 3 de façon que le rapport de transformation reste inaltéré tant que les conducteurs 16, 17 et 18 sont reliés aux points médians des enroulements 19, 20 et 21.
Il est en outre à noter que l'angle formé par l'inter section des vecteurs 24"-22" et 27"-25" est considérablement plus petit que l'angle formé par les vecteurs 2i4-22 et 27-25, respectivement, de façon qu'en modifiant les connexions des conducteurs 22, 23 et 24 avec. les enroulements d'auto-transformateurs 13, 14 et 15, on peut modifier de décalage de phase entre les voltages des lignes d'alimen tation 11 et 12 sans changer le rapport de transformation de voltage dans l'installation à transformateurs.
Afin de pouvoir mieux comprendre le fonctionnement de l'équipement de change ment de prise de courant, on peut considérer les conducteurs 16, 22 et 25 comme étant re liés ensemble, de même que les conducteur 17, 23 et 26, ainsi que 18, 24 et 27. Dans ces conditions, les enroulements 13, 14 et 15 seront court-circuités et les enroulements 19, ?0 et 21 seront reliés à travers la ligne purement comme impédances. Il n'y aura par conséquent point de décalage de phase et le rapport entre le voltage de la ligne 11 et le voltage de la ligne 12 sera de 1 : 1.
Si l'on amène les conducteurs 22, 23 et 24 vers les parties de connexion droites des enroulements 13, 14 et 15 dans le circuit, il se produira un décalage de phase et si l'on manocuvre aussi les conducteurs 1,6, 17 et 18 de façon â les relier en permanence à un point sur le enroulements 1.3, 1.1 -et 15, respectivement, qui est à mi-chemin entre les conducteurs 22, 23 et 24 et les conducteurs 25, 26 et 27, res pectivement, le rapport des voltages des lignes 11 et 12 restera de 1 : 1. Si, toutefois. les conducteurs 16, 17 et 1$ ne sont pas re liés au point médian de la partie effective des enroulements 13, 14 et 15, respectivement.
il se produira, un changement du rapport des voltages, dont la grandeur et la direction dé pendent de la direction et de la valeur de leur déplacement depuis le point médian par rap port à. l'endroit de connexion des conducteurs 1,6, 17 et 18.
Par suite d'une manipulation appropriée des deux moyens de changement de prise de courant pour effectuer les couplages décrit et représentés aux fig.4 et 6, on peut ob tenir soit une variation de voltage quelconque ou un décalage de phase quelconque dans les limites de fonctionnement prévues, pendant que l'autre grandeur est maintenue contante. Bien qu'il soit évident qu'une faible variation du décalage de phase se produise entre les couplages représentés aux fig. 2 et 4.
il est également apparent qu'un faible changement clans le rapport des voltages se produit entre les couplages des fig. ? et 6, mais ces diffé rences se tiennent dans les limites de fonc tionnement normales de pareilles installa tions; cependant, en effectuant les deux opé rations ensemble, les différences de l'un des couplages seront compensées par les diffé rences de l'autre couplage, et il est facilement faisable à l'aide d'une manipulation appro priée des deux couplages réglables, d'obtenir tout rapport de transformation ou décalage de phase désiré sans que l'un n'influence l'autre.