Трехфазный управляемый реактор

 

Изобретение относится к-электро технике и энергетике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях . Цель изобретения состоит в уменьшений добавочных потерь от по- -ff леи рассеяния, упрощении конструкции и повышении эффективности подмагничивания. Устройство содержит магнит- , ную систему, состоящую из трех стержней , соединенных ярмами, два стержня 1и 2 которой выполнены одинакового сечения, а сечение третьего стержня 3 преимущественно меньше суммы сечений двух других стержней 1 и 2, секционированную обмотку переменного тока, секции 4 которой расположены на двух стержнях 1 и 2 одинакового сечения и соединены согласно-параллельно , секционированную компенсационную обмотку, секции 5 которой расположены также на двух стержнях 1 и 2одинакового сечения и соединены согласно-последовательно в открытый треугольник, подключенный к рабочей обмотке 6 компенсирующего дросселя, Jf I ел со tsD сл ел 00 N Л/; УХЛ. .... ю PU2.3

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ

РЕСПУБЛИН

»Я0

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ ГЕНИЯ

И A BTGPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудАРственный комитет ссср

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3998046/24-07 (22) 30. 12.85 (46) 23,07.87. Бюл. И- 27 (71) Алма-Атинский энергетический институт (72) С.Е.Соколов, И.М.Филимонов и Г.)К.Исмухамбетов (53) 621. 318, 435 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1092580, кл. Н 01 F 29/14, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1014050, кл. Н 01 F 29/14, 1984. (54) ТРЕХФАЗНЬЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и энергетике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в электрических сетях. Цель изобретения состоит в уменьшении добавочных потерь от по дН 4 Н 01 F 29/14g-,-. лей рассеяния, упрощении конструкции и повышении эффективности подмагничивания. Устройство содержит магнитную систему, состоящую из трех стержней, соединенных ярмами, два стержня

1 и 2 которой выполнены одинакового сечения, а сечение третьего стержня

3 преимущественно меньше суммы сечений двух других стержней i и 2, секционированную обмотку переменного тока, секции 4 которой расположены на двух стержнях 1 и 2 одинакового сечения и соединены согласно-параллельно, секционированную компенсационную обмотку, секции 5 которой рас. положены также на двух стержнях 1 и

2 одинакового сечения и соединены согласно-последовательно в открытый треугольник, подключенный к рабочей обмотке 6 компенсирующего дросселя

132." >84

СОГЛЯС 10-ПОСЛЕДО-сечения и соединены вательно в открытый ключенный к рабочей треугольник под— обмотке б комле»и обмотку подмягси1>ующего дросс (ля, и Обмотку 1)<>q) tat нинин(1ния . Маг)lит-ная система кая<дой г руппы ныполне))я про TpQHcтвенной л ярма ньt»oJ)ttp»ы кольцевого типа, причем сечение учлстков.7 ярм, размещенных между днумл стержнями 1 и 2 Одинакового сечения,, преимущественно ран»ы сеч(»ию каждого из укаэанных стеряп)ей„л сечения участков 8 ярм, соеди»яt0!Ittt>< стержни разного сече»ия 1 и 3, 2 и 3, преимущественно равны полови»е сс)«ения тре— тьего стержня 3. ))1!ины у)<я-.-)янных учл— стков 8 равны между собой, и н -o»e стыковки учясткон 8 с третьим стержнем 3 послед»ие разделены ге IBI нитИзобретение относится к электротех- нике и энергетике и может быть.использовано для регулирования реактивной мощности в электрических с.етях.

\)

Цель изобретения — уменьшение добавочных потерь от полей рассеяния, упрощение конструкции и повышение эффективности поцмагничинания.

Ня фиг. 1 изображена магнитная система одной фазы трехфазного управляемого реактора; на фиг. 2 — то же, вариант; на фиг. 3 †:принципиальная конструктивная схема размещения обмоток реактора на магнитных системах и их электрическое соеди»е»ие.

Трехфазный управляемый реактор, выполненный из трех однофаэных групг(, каждая иэ которых содерх<ит магнитную систему, состоящую из трех стеря<»ей, соединенных ярмами, два стержня 1 и

2 которой выполнены одинакового сечения, а сечение третьего стержня 3 преимущественно меньше суммы сечегий двух других стер>к»ей 1 и 2, секционированную обмотку переменного тока, секции 4 которой расположены на двух стержнях 1 и 2 одинакового сечения и соединены согласно-параллельно, секциоиированную компенсационную Обмотку, секции 5 которой расположены также на двух стержнях 1 и 2 оди»яконого

t!hII t ля. 10;) ом . <)бмг) !-к 1 . 1)о)1 -t;t 1 tl tl 1t 1 1(1)Its il кл;кдой г;)у»»ы ьч»)о.)«е«ы и з двух г ек)lий 9, к(1>клля и 3 к()то!)ых ря эмР111(1)я ня (-T pp>t(Et stх 1 It 2 (>(IHtl it<(>H()I <> сечения, .ipи lем с як»ии 9 гр у))11 с оепи«е«ы встреч«о †»ос Iелонятел) но и соелинpHE)

»ос.ледовлтель«о с обмоткой подмяг«H

:!ь!1)я))ия 10 1)росселя. Б устройстве благодаря пер еряс)11) еделе нию »ереме)1 ного мяг«итного потока, повышению эффективности подмагни(11!ня«ия, высо-. кому урон)по компенсации высших гармоник тока обеспечивается уменьшение расхода стали и уменьшение суМмар)!ых потерь. 3 ил, »ичивания. Мяг нитная система каждой группы выполнена пространственно, а ярма выг)олнены преимущественно кольцевого типа, причем сечения участков

7 ярм, размещенных между двумя стерж»ями 1 и ? одинакового сечения, преимущественно равны с(:.÷å»è)0 каждого иэ указанных стержней, а сечения участков 8 ярм, соединяющих стержни разного сечения 1 и 3, 2 и 3, преимущественно равны половине сечения третье:;о стержня 3. Длин).! указанных участков 8 равны между собой, и в зоне стыковки участков 8 с третьим стержнем

3 последние разделены немагнитным зазором, Обмотки подмагничинания кажт дой группы выполнены иэ двух секций

9, каждая иэ которых размещена на стержнях 1 и 2 оди !акового сечения, причем секции 9 групп соединены встречно-последовательно и соединены последîBàòåëüHî с обмоткой 10 подмаг»ичивания дросселя.

Устройство работает сле11ующим образом.

При согласно — параллельном соеди»ении секций 4 рабочих обмоток фазы переменный магнитный поток зямьгкается по стержням 1 и 2 и по двум параллельным путям ярм по участкам 7 и 8, не заходя в стержень 3, При размещении ня стержнях 1 и 2 секций обмотки упранле )ия такое токораспределение обеспечивает равенство нулю переменной ЭДО ня ныводах фазы

1 125 >84

45 обмотки и всей обмотки, а также нали— чие ЭД(: третьей гармоники на выводах компенсационной обмотки, секции которой расположены на стержнях 1 и 2 и соединены в открытый треугольник. При 5 включении в цепь компенсационной обмотки компенсирующего дросселя и при соответствующей его настройке обеспечивается практическая синусоидальность потребляемого тока. 10

Возможно размещение обмотки на стержне 3. При этом обмотка состоит из одной секции на фазу, но эффективность подмагничивания уменьшается.

При подмагничивании постоянный 15 магнитный поток замыкается по двум путям: стержни 1 и 2, участки 8, стержень 3 и снова стержни 1 и 2, не заходя в участки 7.

Таким образом, участки 7 служат 20 только для замыкания переменного тока, не являясь источником мощного внешнего поля, поскольку нет вытеснения магнитного потока. Четные гармоники, генерируемые при подмагничива- 25 нии, замыкаются в контуре параллельных ветвей обмотки переменного тока.

С увеличением подмагничивания происходит перераспределение переменного магнитного потока, часть которого вы- 3О тесняется из участков 8 ярм.

При этом индукция переменного поля в стали участков 8 ярм уменьшается, а индукция постоянного поля увеличивается и потери в стали участков 35

8 ярм на гистерезис и вихревые токи существенно уменьшаются, а источником увеличенных потерь при подмагничивании являются только стержни 1 и

2. Уменьшение длины подмагничивае- 4р мых участков приводит к пропорциональному увеличению постоянного поля подмагничивания и, следовательно, к увеличению коэффициента потерь. Однако коэффициент увеличения потерь возрастает в меньшей степени, чем уменьшение длины подмагничиваемых участков. Кроме того, увеличение индукции на участках 8 за счет перераспределения потока на 15-20Х уменьша- 50 ет степень увеличения постоянного поля подмагничивания. В результате, при прочих равных условиях, потери в стали по сравнению с известным устройством уменьшаются. Отсутствие переменного поля в участках ярм, соединяющих стержни 1 и 2 со стержнем

3, приводит к уменьшению сопротивления этих ярм и уменьшению рассеяния лостолиногo ио fof<ë ч1 о уезеличиВает эффективность иолмагничивания и позволяет уменыпить расход меди на с бмотку постоянного тока и потери в ней.

Различное направление постоянного и переменного потоков в углах магнитной системы обуславливает образование участков поперечного подмагничивания или подмагничивания под углом, близким к 90, в особенности при вариано те исполнения конструкции магнитной системы (фиг. 2). Это приводит не только к уменьшению потерь в углах магнитной системы, но и способствует улучшению формы кривой тока, поскольку поперечное подмагничивание способствует преимущественному увеличению первой гармоники тока.

Последовательное соединение обмоток управления реактора и компенсирующего дросселя обеспечивает пропорциональное изменение сопротивления компенсационной обмотки реактора и рабочей обмотки дросселя, что обеспечивает оптимальную компенсацию нечетных гармонических порядка 6„+1.

Все указанные эффекты — перераспределение потока, повьппение эффективности подмагничивания, высокий уровень компенсации высших гармоник тока, позволяют отказаться от необходимости подстройки дросселя и существенно повысить величину индукции переменного тока до уровня, принятого в трансформаторах 1,4 — 1,6 Тл.Это, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода стали, меди и уменьшению суммарных потерь. Наконец, отсутствие выпучивания поля в области ярм в 1,5-2 раза уменьшает уровень поля рассеяния, что приводит к существенному уменьшению добавочных потерь. Кроме того, дополнительное сопротивление обмотки подмагничивания дросселя позволяет увеличить напряжение источника питания и увеличить устойчивость его работы при малых токах управления.

В зависимости от соотношения сечений стержней можно получить различный характер вольт-амперных кривых. Так, если стержень 3, служащий для замыкания постоянного потока, равен или меньше сечения стержней 1 и 2, то вольт-амперные кривые выражаются в естественную кривую намагничивания, а при сечении этого стержня, равном сумме сечений двух других, кривые намагничивания имеют традиционный вид

1.3? >g/i кривых д)зойного намагничивания. Таким образом, KBK и известный, р()емый реактор имеет свойства насыща)яще . гося.

С целью упрощения конструкц:II«И,I уменьшения габаритов магнитную сис.тему каждой фаэы можно выполн (т! с двумя замкнутыми ярмаки с зазором в части„ соединяющей три стержня, а компенсирующий дроссель выполнить неуправляе" мым.

Применение замкнутых ярм, например, навитых из электротехни.-)еской стали с зазором,, упрощает констру)(-цию.

Возможность использования неуправ— ляемого дросселя обусловливается тем, что при настройке дросселя в рея(име номинального подмагничивания с изменением подмагничи)зания происхоцит и параметрическое регулирование сопро-тивления дросселя, но не по оптимальному закону, а с некоторой расстройкой. Однако увеличение абсолютного коэффициента гармоник в промежуточных режимах намагничивания всегда дает меньшее значение коэффициента гармоник относительно номинапьного тока по сравнению с номинальным режимом, Возможно увеличение эффективности дц намагничивания на 15-?0%,. )то снижает расход меди и потери в меди обмотки управления. Зкспериые!)Тальным путем установлено также,, что разделение путей замыкания постоянного и переменного потоков снижает уровень поля рассеяния в 1,2-1,3 раза, а следовательно, и величину добавочных потерь приблизительно в I :) раза. формула и з о б р е т е н и я (с)

Трехфазный управляемый реактор, выполненный из трех однофазных групп канд;! я и э K ГР! ()рых с ОдР!)жит Г )л Г)! ! ную Гисте)!у, со(.тОящую )I 3 трРх стержней, соединенных ярмами, два стержня которой выполнены сдинакового се )е)(ия, а сечение тре)него прсимущественно меньше (.умыы сечений двух других с гержней, секцион))рованнун) обмотI(! пе!)еменно) 0 тока сскции кОторой

)! НсположРны на двух стер))(нях Одинако ного сечения и соединены согласно))араллельно, секцисн(ированную компенсационную обмоTêó, секции которой pàсположены также на двух стержнях одиI:акового сече))ия и соединены согласнопоследовательно в Открытый треугольник., подк))юче))ный к рабочей обмотке кОмпенсирующего дросселя, и Обмотку подмагничивания,. о т л и ч а ю щ и йс я тем,. что, с целью уменьшения добавочных потерь от полей рассеяния„ упро)цения конструкции и повышения эффективности подмагничивания, магнитч)а): система каждой группы выполне ":Ia пространственной, а ярма выполпены замкнутой формы с зазором в зоне стыковки с третьим стержнем, причем (..ечения участков ярм, размещенных между двумя стержнями одинакового сечения. равны сечению каждого из указанных стержней, а сечения участков яр)(„ соединяю)цих стержни разного сечения, равны половине сечения третьего с-.ержня, при этом длины указанных уч()стков равны между собой, обмотки подмагничивания каждой группы выполнены из двух секций, каждая из которых размещена на стержнях одинакового сечения, причем секции групп соединены встречно — последовательно и соединены последовательно с обмоткой подмагничивания дросс е,ил

1 325584

ФиаЯ

Составитель В.Мясникова

Редактор Н.Тупица Техред Н.Глущенко Корректор М,Пожо

Заказ 3118/50 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,, 4