Трехфазный управляемый реактор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕспуБлик (я)5 Н 01 F 29/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 rA7 (21) 4491591/07 (22) 10,10.88 (46) 23.06.91. Бюл. Q 23 (71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо и Отдел энергетической кибернетики АН МССР (72) Е.И.Заблудский, Ю.В,Ермураки и С.Ф.Козырин (53) 621.318.435 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 775764, кл. Н 01 F 29/14. 1980, (54) ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ PEAKTOP (57) Изобретение относится к статистическим ферромагнитным утройствам. предназначенным для работы в качестве регулирующего элемента статических компенсаторов реактивной мощности, устанавливаемых, например, в линиях электропередачи. Цель изобретения — уменьшение расхода активных материалов, расширение диапазона реЯ2 1658224 А1 гулирования реактора, а также совмещение функций дополнительной обмотки переменного тока с функциями источника постоянного тока, Активная часть реактора состоит из пространственного симметричного трехстержневого магнитопровода и двух обмоток; основной трехфазной обмотки и совмещенной обмотки, которая выполняет функции дополнительной трехфазной обмотки и обмотки подмагничивания. Катушки совмещенной обмотки расположены на продольных полустержнях 2 каждого стержня, полустержни соединены между собой ферромагнитной перемычкой 3. Катушки 1 охватываются катушкой 4 основной обмотки. K катушкам совмещенной обмотки могут быть подключены тиристоры. При включении основной обмотки в сеть и изменении тока подмагничивания реактивная мощность устройства плавно регулируется, 2 3 и. ф лы, 5 ил.

1658224

15

Изобретение относитс .ч к электротехнике и электроэнергии и может быть использовано в качестве трехфазного регулируемого индуктивного сопротивления.

Цель изобретения -- уменьшение расхода активных материалов, расширение диапазона регулирования реактора за счет полного электрического совмещения функций дополнительной обмотки с функциями обмотки подмагничивания, а также совмещение функций дополнительной обмотки переменного тока с функциями источника постоянного тока. реализующее симметричное самсподмагничивание устройства.

При симметричном самоподмагничивании (намагничивании) четные гармоники отсутствуют в индукции и в напряженности магнитного поля, что улучшает технико-экономичегкие показатели реактора.

На фиг.1 изображена схема симметричного пространственного трехстержневого матнитопровода с расположенной на стержне одной фазой А>-Х основной трехфазной обмотки и расположенными на продольных составляющих стержней катушками одной фазы Ар-Х2 дополнительной трехфазной обмотки, которые электрически полностью совмещены с катушками обмотки подмагничивания (зажимы "+" и "-"); на фиг.2 — то же, с расположенной на стержнях основной трехфазной обмоткой (зажимы А, Bi, С1) и расположенной на продольных полустержнях дополнительной трехфазной обмоткой (зажимы А2, В2, C2), которая электрически полностью совмещена с обмоткой подмагничивания (зажимы "+" и "-"); на фиг.3 — электрическая схема соединения секции (катушек) основной трехфазной обмотки, которая выполняет и функцию дополнительной трехфаэной обмотки и функцию обмотки подмагничивания постоянного тока; на фиг.4 — пути замыкания силовых линий постоянного и переменного магнитных полей; на фиг.5 — схема симметричного пространственного трехстержневого магнитопровода с расположенной на стержнях основной трехфазной обмоткой(зажимы Ар, В2, С2) и зажимы 01 и 02), к катушкам которой подсоединены тиристоры.

Трехфазный управляемый реактор содержит трехстержневой пространственный симметричный мвгиитопровод, основную трехфазчую обмотку и дополнительную трехфазную обмотку электрически полностью совмещенную с обмоткой подмагничивания постоянного тока. Магнитопровод изготавливается, например, из трех 0-образных сердечников 1 так, что каждый стержень состоит из двух продольных

55 полустержней 2. Обе продольные составляющие каждого стержня соединены между собой ферромагнитной перемычкой 3, которая расположена посредине длины продольных полустержней 2 (фиг.1 и 2), Перемычки 3 необходимы для замыкания постоянного магнитного потока, силовые линии которого Ф8 и Ф„показаны на фиг.4.

Каждая фаза дополнительной обмотки состоит из двух параллельных ветвей, каждая ветвь состоит из двух катушек 4 и 5, которые соединяются между собой последовательно. Эти соединения (они обозначены знаками "+" и "-") используются для подсоединения источника постоянного тока. На каждом из двух полустержней 2 каждого стержня расположена одна катушка 4 и одна катушка 5, причем катушка 4 охватывает полустержень 2 выше перемычки 3, а катушка 5 охватывает этот полустержень 2 ниже перемычки 3. Каждая фаза основной обмотки состоит из одной катушки 6, которая охватывает две катушки 4 и две катушки

5, расположенные на полустержнях 2 каждого стержня (фиг.2). Для совмещения функций дополнительной трехфазной обмотки не только с функциями обмотки подмагничивания, но и с функциями источника постоянного тока (т.е. внешний источник постоянного тока становится не нужным), к отводам от части витков каждой пары катушек 4 и к отводам от такой же части витков каждой пары катушек 5 подсоединены тиристоры соответственно 7 и 8 (фиг.5). Причем укаэанные пары катушек 4 расположены на двух продольных полустержнях 2 каждых двух стержней выше перемычки 3. а пары катушек 5 расположены на продольных полустержнях 2 тех же двух стержней ниже перемычки 3.

Обе катушки 4 каждого стержня могут бы ь расположены на верхних ярмах 1 и обе катушки 5 каждого стержня могут быть расположены на нижних ярмах 1; В этом случае перемычки 6 не нужны и полустержни 2 каждого стержня будут соприкасаться по длине их, а силовые линии постоянного магнитного потока будут замыкаться через продольный воздушный зазор-стык между двумя полустержнями 2 каждого стержня (фиг.2 и

4). При этом на каждом стержне будет расположена только одна катушка 6 основной трехфаэной обмотки. При расположении катушек 4 и 5 соответственно на верхних и нижних ярмах (фиг.2) симметричный пространственный трехстержневой магнитопровод может быть также выполнен иэ трех стержней замкнутых по торцам двумя витыми ярмами. При расположении катушек 4 и

5 совмещенной обм:, ки на этих ярмах по1658224 стоянный магнитный поток б ет уд замыкать- же, как и приложенное к этим зажимам нася только в пределах этих я м, P пряжение постоянного тока от внешнего исУправляемый реактор может быть ис- точника (фиг.2, символом I=- показан пользован и как трансформатор, для этого постоянный ток, обусловленный внешним необходимо выполнитьтрехфазную вторич- 5 источником). Таким образом осуществляетную обмотку, аналогичную первичной об- ся устройством самоподмагничивание. комотке. торое является симметричным.

Управляемый реактор работает следующим образом. Формула изобретения

Индуктивное сопротивление трехфаз- 10 1, Трехфазный управляемый реакто, ной обмотки еакто а ег ли т р р р у руется за счет содержащий пространственный симметричзный управляемый реактор, изменения магнитной п они аем р ц ости маг- ныи трехстержневой магнитопровод. вклюнитопровода путем изменения величины чающий три О-образных сердечника, при постоянного тока в обмотке подмагничива- этом каждый стержень магнитоп овода сония его. При увеличении(уменьшении) тока 15 стоит из двух полустержней, принадлежаподмагчичивания I инеиэменномнапряже- щих разным О-об азным е нии U, подаваемом на т ехфазн об омнатрехфазнуюобмотку, трехфазные основную и дополнительную ток! (фиг.3), потребляемый из сети, возвра- обмотки переменного тока, соединенные стает(уменьшается), т.е. регистрируется. параллельно, причем одна из обмоток соеРежим самоподмагничивания реактора 20 динена в треугольник. обмотку подмагничи(при этом внешний источник постоянного вания, о тл и тличающийся тем.что,сцелью тока не нужен, так как он совме ен с щ с допол- уменьшения расхода активных материалов нительной трехфазной обмоткой), о откой), являю- и расширения диапазона регулирования рещийся симметричным, ос е тв р, ущ с вляется актора за счет полного электрического соследующим образом, 25 вмещения функций дополнительной

При угле зажигания (регулирования) ти- обмотки с функциями обмотки подмагниристоов 7 и 8 равном 90 (ти исто (р ры полно- чивания, устройство снабжено отводами, стью закрыты, что равносильно их магнитопровод снабжен тремя ферромаготсутствию) в магнитоп ово е ore тст р д у с вует нитными перемычками, каждая иэ которых постоянное мАгнитное поле подмагничива- 30 соединяет полусте н у ржни одного стержня пония. ри этом реактор потребляет из сети середине их высоты. а с ты. каждая фаза дополниреактивную неуправляемую мощность хо- тель б тельной о мотки состоит иэ двух й, а каждая параллельлостого хода, переменный ток, потребляе- параллельных ветвей, мый реактором иэ сети, также минимален. ная ветвь состо тоит из двух катушек, соедиЭтот ток имеет такой же физический смысл, 35 .ненных последовательно. на каждом как и ток намагничивания се ийного т а р транс- полустержне расположены по две катушки форматора. Если же угол зажигания тири- дополнительной обм и составляет 0 (ти ист ь ой о мотки, принадлежащие

0 (р оры разным параллельным ветвям, причем каполностью открыты), то в магнитоп ов роводе тушки одной параллельной ветви располоимеется максиимальное постоянное маг- 40 жены выше пе емычки, а к нитное поле по м г дмагничивания, что обуслав- параллельной ветви — ниже перемыч и. ливает уменьшение индуктивного 2. P ветви — ниже перемычки. еактор пои.1, о т л и ч à ю шийся сопротивления обмоток переменного тока и тем, что отводы выполнены от мест последосоответственно увеличение еактивн и р ной вательного соединения катушек и предназмощности и переменного тока до их макси- 45 начены д для подсоединения независимого мальных значений. При плавном изменении источника пос ника постоянного тока. угла зажигания тиристоров от 0 до 90 изме- 3. Р еактор по п.1, отличающийся няется степень подмагничивания магнита- тем, что.устройство снабжено шестью тирипровода постоянным магнитным полем и сторами,отвод ми, отводы выполнены от части витков плавно изменяются значения реактивнои 50 каждой из катушек дополнительной обмотмощности и переменного тока от тока от макси- ки, отводы катушек дополнительной обмотмальных значений до минимальных. Нали- ки, расположенные на каждом иа чие в магнитоп ово е пост магнитного поля и и н р А оянного О-образных сердечников выше пер п емычки, р значениях угла эажи- подключены соответственно к нно к одному из в и не равных (тири- 55 трех тиристоров, а отводы катушек дополнисторы открыты) обусловлено тем, что при тельной обмотки, расположенные на кажэтом на парах зажимов 0 и 0 и 0 возникает дом из указанных сердечников ниже напряжение (и соответственно fl отек постоянный ток I- =к т р ает перемычки, подключены к каждому иэ ос-), которое деиствует так тальных тиристоров.

1658224

1658224

Фиг. 4

I=

Фиг. 5 8

Составитель Е. Волков

Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Редактор А. Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1716 Тираж 358 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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