Трехфазный источник реактивной мощности

 

ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащий трехфазньш трехстержневой трансформатор с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, а также обмотку , регулируемую постоянным током, и конденсаторы, подключенные к вторичной обмотке трансформатора, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, трансформатор снабжен дополнительным трехстержневым замкнутым магнитопроводом, аналогичным первому, верхняя и нижняя точки соединения стержней обоих магнитоп-оводов соединены дополнительными сердечниками, на которых расположена обмотка подмагничивания, а первичная и вторичная обмотки выполнены в виде двух равных секций, расположенных на соответствующих стержнях основного и дополнительного магнитопроводов. Ф т

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ а. °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф С

° °

°

ЪМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3598063/24-07 (22) 03.06.83 (46) 23.08.84. Бюл. Р 31 (?2) О.В.Пендуров, Б.В.Васильев, А.Д.Динкель и Е.П.Остапчик (71.) Пермский политехнический институт (53) 621.316.925(088,8) (56) 1. Шидловский А.К., Федий В.С.

Частотно-регулируемые источники реактивной мощности. Киев, "Наукова думка", 1980, с. 53.

2. Заявка ФРГ к 959294, кл. Н 02 3 3/18, 1980 (прототип). (54)(57) ТРЕХФАЗНЬЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащий трехфазный трехстержневой трансформатор с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, а также обмотку, регулируемую постоянным током, и конденсаторы, подключенные к вторичной обмотке трансформатора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, трансформатор снабжен дополнительным трехстерж" невым замкнутым магнитопроводом, аналогичным первому, верхняя и нижняя точки соединения стержней обоих магнитол оводов соединены дополнительными сердечниками, на которых расположена обмотка подмагничпвания, а первичная и вторичная обмотки выполнены в виде двух равных секций, расположенных на соответствующих стержнях основного и дополнительного магнитопроводов.

1109845

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано, например, для регулирования уровня потребляемой реактивной мощности в распределительных сетях промьш ленных предприятий.

Известны устройства, позволяющие регулировать величину реактивной мощности и включающие в себя трансформатор (автотрансформатор) с ответ- 1О влениями и батарею конденсаторов.

В таких устройствах величина реактивной мощности изменяется переключением ответвлений трансформатора или автотрансформатора (1 1.

Недостатком устройств является низкая надежность мехапического переключения ответвлений вследствие возникающих при переключениях перенапряжений, сверхтоков и связанного с этим о повышенного износа переключателя.

Наиболее близким к предлагаемому является трехфазный источник реактивной мощности, содержащий трехфазный трехстержневой трансформатор с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, а также обмотку подмагничивания, регулируемую постоянным током, и конденсаторы, подключенные к вторичной обмотке

ЗО трансформатора 2 . В указанном устройстве обмотка подмагничивания. располагается на основном сердечнике трансформатора под первичной и вторичной обмотками и для компенсации наводимых в ней электродвижущих сил соединена в открытый треугольник. При такой конструкции трансформатора увеличиваются габариты первичной и вторичной обмоток, так как они, кроме сердечника, охватывают и обмотку подмагничивания.

Кроме этого, обмотка подмагничивания оказывается связанной с основным потокосцеплением трансформатора, что в переходных процессах может приво45 дить к перенапряжениям и возможному пробою изоляции в каждой из фазных обмоток, а при нарушении симметрии фаз, например, замыкании одной из фазных обмоток, возможно появление значительной ЗДС на выходных зажимах обмотки подмагничивания, которая может вывести из строя источник тока подмагничивания. Все это снижает надежность работы устройства. 55

Цель изобретения — повышение надежности работы и упрощение конструкции °

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном источнике. реактивной мощности, содержащем трехфазный трехстержневой сердечник с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, а также обмотку, регулируемую постоянным током, и конденсаторы, подключенные к вторичной обмотке, трансформатор снабжен дополнительным трехстержневым замкнутым магнитопроводом, аналогичным первому, верхняя и нижняя точки соединения стержней обеих магнитопроводов соединены дополнительными сердечниками, на которых расположена обмотка подмагничивания, а первичная и вторичная обмотки выполнены в виде двух равных секций, расположенных на соответствующих стержнях основного и дополнительного магнитопроводов.

На фиг. 1 показана схема сердечников и дополнительных магнитопроводов устройств; на фиг. 2 — электрическая схема устройства.

Схема содержит основные трехфазные сердечники 1 и 2 трансформаторов, дополнительные магнитопроводы 3 и 4 и обмотку 5 подмагничивания (первичные и вторичные обмотки трансформаторов не показаны).

Предлагаемое устройство содержит трансформаторы 6 и 7, конденсаторы 8 и 9, обмотка 5 подмагничивания расположена на дополнительном магнитопроводе.

Устройство работает следующим образом.

В основных сердечниках 1 и 2 при включении обмоток в сеть существуют потоки отдельных фаз ф, Фд, Фв ф

Фд, с„ и ф . Согласно первому заг кону Кирхгофа для магнитных цепей сумма потоков в точках а, Ь, с, d равна О, а по второму закону Кирхгофа падение магнитного напряжения между точками аЬ и cd равны между собой. Поэтому, при замыкании точек а и с, а также Ъ и d дополнительными магнитопроводами 3 и 4 переменный магнитный поток основных фаз в них не протекает. Если иа одном из дополнительных магнитопроводов (или на обоих) разместить обмотку 5 подмагничивания, то переходные процессы в основных обмотках, расположенных на стержнях сердечников 1 и 2 влиять на обмотку подмагничивания не будут. В то же время, при

1 109845

Составитель К.Хоециан

Редактор Е.Лушникова Техред Л.Мартяшова Корректор.А.Тяско

Заказ 6096/39 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д .4/5

Фулиал ППП "Патент",. г.ужгород, ул.Проектная, 4 пропускании постоянного тока по обмотке 5 магнитный поток будет замыкаться по цепи дополнительный магнптопровод 3 (Фп) — стержни сердечника 2 (Фид, Фпв р ф„с ) — дОпОлни2 . 2 П тельный магнитопровод 4 — стержни сердечника 1 (фпя„Фив, фпс„) маг"и топровод 3. Регулирование этого магнитного потока позволяет регучиро10 вать токи намагничивания трансформаторов, а суммарный ток первичной обмотки определяется двумя составляющими: током намагничивания и составляющей вторичного тока, имеющей емкостный характер. Таким образом, 15 при отсутствии подмагничивания полная мощность источника определяется как „=я,-е„, где QH — мощность источника; — мощность конденсаторов; — мощность намагничивания тр трансформаторов .

При увеличении тока подмагничива25 ния растет мощность намагничивания трансформатора Q > . При равенстве

Q =Q общая мощность источника равна 0 (если не учитывать активную мощность потерь в трансформаторе и конденсаторах) . При дальнейшем увеличении тока подмагничивания источник может быть переведен в режим

"потребления" реактивной мощности, т.е. ток первичной обмотки будет иметь индуктивный характер.

Благодаря тому, что обмотка цодмагничивания вынесена за пределы основных обмоток, габариты последних могут быть снижены, что позволит сэкономить цветной металл обмоток.

Отсутствие электромагнитной связи между переменными потоками основных трансформаторов и обмоткой подмагничивания приводит к снижению перенапряжений в обмотке подмагничивания и, следовательно, к повышению надежности работы устройства. Кроме того, благодаря различному направлению постоянного потока в каждом из двух сердечников, четные гармоники sa пределы трансформаторов выходить не будут.

Технико-экономический эффект устройства достигается за счет снижения габаритов обмоток трансформаторов и повышения надежности работы.