Токоорганичивающее устройство

,.ЫО 1 О 896 В 1 Н 01 Р 37/ОО П Н 9 02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фффф" ЕНаЕМфаз не Бюл, Р 16 паев, Ю. В ако дена "3 ститут ак Почета м. В,И. Л 88. 8)свидетельство СССРР 37/00, 1979.и 9 1107870,ОСУДА СТВЕННЦЙ НОМИТЕТ ССЕРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЮИЙ(54) (5 7) ТОКООГРАННЧИВАЩЕЕ УСТР 011 СТВО, содержащее трансформатор с магнитопроводом, на котором размещеныпервичная и вторичная обмотки, дроссельную обмотку, подключенную черезвыпрямительные тиристоры к вторичнойобмотке трансформатора, и датчикаварийного режима, соединенный с первичной обмоткой трансформатора и с тиристорами через блок управления тиристорами, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения потерь и вложения активных материалов, первичная обмотка трансформатора состоит из двухчастей, соединенных встречно и подключенных в месте соединения к датчику аварийного режима, тиристоры соединены в выпрямительный мост с выводами постоянного и переменного токов, а магнитопровод трансформаторавыполнен трехстержневым, на одном изстержней которого размещена вторичная обмотка, подсоединенная к выводам переменного тока выпрямительногомоста, а два других стержня выполненыс немагнитными зазорами, причемна среднем стержне размещены обе части первичной обмотки,а на другом,крайнем, стержне - дроссельная обмотка, подключенная ,к выводам постоянного тока выпрямительного моста.Изобр етение от носится к электроэнергетике и предназначено для ограничения токов короткого замыканияв электрических системах,Известна конструкция сдвоенноготокоограничивающего управляемого реактора, содержащего броневой магнитопровод с боковыми ярмами и стержнем, Выполненным с немагнитными зазорами, две рабочие обмотки, размещенные на среднем стержне магнитопровода, и обмотку управления, причемреактор снабжен тиристорами, симисторами, блокамл принудительного запирания тиристоров и открытия симисторов, датчиком сверхтоков аварийного режима на каждом ярме магнитопровода размещено по две обмотки управления. причем все пары обмотоквключены встречно друг с другом и образуют две ветви реактора, каждаяиз которых содержит рабочую Обмоткуи две обмотки управления, принадлежащие разным ярмам, соединенныесогласно-параллельно через силовыетиристоры с рабочей обмоткой, причеммежду обмоткой управления каждой ветви включены симисторы, а в месте соеевенения ветвей реактора размещен,еатчик сверхтоков аварийного режима свходными цепями, соединенными с блоком снятия управляющих импульсов силовых тиристоров и блоками прчнудительного задирания тиристоров и открытия симисторовНедостатком указанного реактораявляется его конструктивная сложность, заключающаяся в том, что требуется устройство принудительной коммутации управления Вентилей, по двеобмотки управления с тиристорами исимисторами на каждую ветвь. Крометого, тиристоры и симисторы находя",гсл под высоким рабочим напряжением,Наиболее близкой к предлагаеиойявляется конструкция токоограничива. -ющего устройства, содержащего трансформатор с магнитопроводом, на котором размещены первичная и вторичнаяобмотки, дроссельную обмотку, подключенную через выпрямительные тиристоры к вторичной обмотке трансформатора и датчик аварийного режима,соединенный с первичной обмоткойтрансформатора и тиристорами черезблок управления тиристорами2 3.Недостатком известного устройстваявляется его конструктивная сложность, так как необходим дополнительный мощный дроссель который -,аботает в качестве нагрузочной цепи. Кроме того, в конструкции имеются повьженные потери и завьщенное вложение активных материалов, обусловленное протеканием по втор:,:чной обмотке тр ансформатооа пулсирующего тока, что приводит к увеличению допОлнительных актиВных потерь гфощности, вызванных выспими гарисничсскими составляющими тока н Вместе с тем неполным использованием магии; НОЙсистемы трансформатора и наличии магниткой системы дополнителе :го дросселя. При этои для поды":ения второй группы потребителей элекгроэнергии необходим еще Один комплект 1 токООГранячивающего устройства,Цель изобретения - упрощение конструкции уетройсва, ыеньшение нотерь и вложения активных материалов.Поставленная цель достие аетсятем, что в токоограничивающем устройстве, содержащем трансформатор смагнитопроводом, на котором размещены первичная и втОричная обмоткидроссельную обмотку подключеннуючерез Выпрямительные тиристоры кВторичной сбмотке трансформатора, идатчик аварийного режима, соединен 1 бкый с первичной обмоткой трансформатора и с тиристарами через блок уптиристорами первичная Обмотка трансформатора состоит из двухчастей, соединенных Встречно и подключенных в месте соединения к датчику аварийного режима тиристоры СО: -,единены в выпрямительный мост с еывоцами постоянного и переменного токов, а магнитопровод трансформатора40выполнен трехстержневым, на одном изстержней которого размещена ВторичИЯЯ обмотка 9 подсОединенная к Выводам переменного тока Выпрямительногомоста, а два других стержня Выполне 45ны с немагнитными зазорами, причемна среднем стержче размещены обе части первичной обмотки, а на другом,крайнемстержне - дроссельная обмотка, подклнл.енная к Выводам посто 5" янного тока выпрямительного моста.На фиг,1 показана схема соединения обмоток цредпагаемого устройства;на фиг,2 - конструктивное размещениесбмоток на магнитопроводе устройст 55 Ва,Хокоограничивающее устройство содержит трансформатор с магнитопроьодом 1, на котором размещены первич1089 б 40 Эная 2 и вторичная 3 обмотки, дрос - сельиую обмотку 4, подключенную через выпрямительные тиристоры 5 к вторичной обмотке 3 трансформатора и датчик б аварийного режима, соедин".нный с первичной обмоткой 2 трансформатора и тиристорами 5 через блок 7 управления тиристорами (на Фяг.1 соединение блока 7 управлени с тиристорами 5 обозначено стрелками), причем первич 10 ная обмотка 2 трансформатора состоит иэ двух частей, соединенных встречно и подключенных в месте соединения к датчику б аварийного режима. Тиристоры 5 соединены в выпрямительный мост с выводами постоянного и переменного токов, а магнитопровод 1 трансформатора выполнен трехстержневым, на одном иэ стержней которого, например крайнем, размещена вторичная об ро мотка 3, подсоединенная к выводам переменного тока выпрямительного моста, а два других стержня выполнены с немагнитными зазорами, причем на среднем стержне размещены обе части первичной обмотки 2, а на другом, крайнем, стержне - дроссельная обмотка 4, подключенная к выводам постоянного тока выпряьительного моста.Устройство работает следующим обра ЗО зом.В нормальном режиме работы по частям первичной обмотки 2 протекают токи нагрузок, которые создают встреч но направленные магнитные потоки Ф З 5 и Ф 2 . Величина суммарного магнитного потока Ф возрастает с увеличением3разьыцы токов в частях обмотки 2 и коэффициентов мощности нагрузок, подключенных к ним. При этом во вто" 40 ричной обмотке 3 трансформируется напряжение, вызванное магнитным потоком Ф , которое выпрямляется с помощью моста и подается в дроссельную обмотку 4. Сопротивление дрос сельной обмотки постоянному току мало, что вызывает протекание большого переменного тока по обмотке 3 и постоянного тока по обмотке 4. Ток обмотки 3 создает магнитный поток 5 О Ф, направленньй встречно магнитному потоку Ф. Постоянный ток обмотдкп 4 создает постоянный магнитный поток Ф,замыкающийся, в основном, через стержень магнитопровода,на котором размещена вторичная обмотка, при этом результирующий магнитный поток в стержне магнитопровода,на котором размещена первичная обмотка 2, снижается, а постоянный магнитный поток воэрастает, что приводит к снижению индуктивного сопротивления частей обмотки 2.При коротком замыкании в цепи одной иэ частей первичной обмотки 2 увеличивается ток (производная тока), протекающий через датчик 6 аварийного режима, При преяппении уставки датчика 6 последний срабатывает и подает сигнал на снятие управляющих импульсов с тиристоров выпрямитель- кого моста, В первый момент короткого замыкания происходит быстрое нарастание магнитного потока, вызванного током короткого замыкания, протекающим по одной иэ частей первичной обмотки. Дроссель, состоящий из стержня с немагнитными эазораьщ и дроссельной обмотки 4, находится в ненасыщенном состоянии, что обеспечивается применением немагнитных зазоров, что, в свою очередь, препятствует нарастанию тока в обмотках 3 и 4. Раэмагничивающее действие обмотки 3 и намагничивающее дечствие обмотки 4 ослаблены тем, что тони в этих обмотках нарастают медленно, чему способствует большое индуктивное сопротивление дросселя.Происходит эффективное ограничение ударного тока короткого заьыканя. Через один-два полупериода происходит закрытие тиристоров моста и устройство работает как обычный сдвоенный бетонный реактор, Немагнитные зазоры в стержне, на котором размещена первичная обмотка, препятствует насыщению стали магнитопровода и обеспечивает синусоидальность тока короткого замыкания.Таким образом предлагаемую конструкцию можно использовать в качестве сдвоенного управляемого токоограничивающего реактора.ректор и. Пи.ыпенк аж одпис Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 2943/4 ВНИИДИ по 1 3035осударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д