Электрический реактор с подмагничиванием

(51)5 Н 01 Р 29/14 О Ни ЕТЕ К А вой, В.Н.Мозский, Л.В.ЛейГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(71) Алма-Атинский энергетический институт и Всесоюзный электротехнический институт им, В.И.Ленина(57) Использование: в линиях электропередач высокого и сверхвысокого напряжения Изобретение относится к области электротехники и энергетики и может быть использовано как силовое плавнорегулируемое индуктивное сопротивление для линий электропередач высокого и сверхвысокого напряжения,Известен электрический реактор с подмагничиванием, выполненный на магнитопроводах и содержащий обмотку из двух параллельных ветвей, каждая из которыхсодержит по две одинаковые секции, соединенные последовательно и размещенные на разных магнитопроводах, на секциях одной из параллельных ветвей выполнены отводы, к которым подключены управляемые вентили,Недостатком данного устройства является возможность возникновения перенапряжений в местах последовательного в качестве мощного плавно-регулируемого индуктивного сопротивления, Сущность изобретения; реактор имеет обмотку лере- манного тока, расположенную на стержнях и содержащую четыре параллельные ветви с вводом в середине обмотки, каждая параллельная ветвь состоит из четного числа последовательно соединенных катушек, катушки разных параллельных ветвей, расположенных на одном стержне, чередуются лочг с другом и имеют разное направление намотки относительно средней точки соединения ветвей, а соединение выводов катушек в ветвях выполнены по разные стороны магнитопровода, что приводит к повышению надежности и улучшению динамических характеристик реактора, 1 ил. соединения секций обмотки, равных фазно му напряжению питания устройства. Такие перенапряжения могут возникать, например, при включении устройства, из-за неодинакового остаточного насыщения магнитопроводов, и т.д. Это может привести к выходу из строя управляемых вентилей и пробою изоляции обмотки,Известен однофазный управляемый реактор, содержащий обмотку переменного тока из нескольких параллельных ветвей размещенных на двух стержнях магнито провода, каждая из ветвей состоит из кату шек, расположенных на разных стержнях и имеющих противоволожную намотку.Недостатком такого устройства является малая надежность из-за возможных перенапряжений, возникающих между катушками обмотки, и низкие показатели вчасти динамических характеристик. Возникновение перенапряжений может быть вызвано разным остаточным насыщением стержней магнитопровода, а ухудшение динамических характеристик за счет замкнутых контуров, образованных катушками обмотки, в которых во время переходного процесса возникает ток, который создает магнитный поток, направленный встречно магнитному потоку подмагничивания,Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому изобретению и принято авторами в качестве прототипа.Целью изобретения является повышение надежности за счет снижения перенапряжений, возникающих на катушках и между катушками, расположенными на одном стержне, разных параллельных ветвях, и улучшение динамических характеристик реактора,Поставленная цель достигается тем, что электрический реактор с подмагничиванием, содержащий обмотку переменного тока из нескольких параллельных ветвей, размещенных на двух стержнях, каждая из ветвей состоит из катушек, расположенных на разных стержнях и имеющих противоположную намотку, обмотка содержит четыре пар;.,-.дельные ветви, одна общая точка соедика;:.а - .:рых выполнена в середине обмст.;,;.: дгая по краям обмотки, каждая па рапп=попая вствь состоит из четного числа последовательно соединенных катушек, причем катушки разных параллельных ветвей, расположенных на одном стержне, чередуется друг с другом и имеют разное направление намотки относительно средней точки соединения ветвей, а соединения выводов катушек в ветвях выполнены по разные стороны магнитопровода.Новым в изобретении является то, что обмотка содержит четыре параллельные ветви, одна общая точка соединения которых выполнена в середине обмотки, а другая по краям обмотки, каждая параллельная ветвь состоит из четного числа последовательно соединенных катушек, причем катушки разных параллельхых ветвей, расположенных на одном стержне, чередуются друг с другом и имеют разное направление намотки относительно средней точки соединения ветвей, а соединения выводов катушек в ветвях выполнены по разные стороны магнитопровода,Существенные признаки, отличающие рассматриваемое техническое решение от прототипа, в аналогах и других технических решениях не выявлены,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На чертеже представлена принципиальная схема электрического реактора с подмагничиванием.Электрический реактор с подмагничиванием содержит магнитопровод 1, обмотку переменного тока, расположенную на стержнях 2, состоящую из параллельных ветвей с катушками 3, 4. Катушки 3, 4 соединены по отдельности в четыре параллельные ветви, с общей точкой соединения в середине обмотки, к которой подключен высоковольтный ввод 5, Другие выводыпараллельных ветвей подключены к заземляющему выводу 6. Катушки 3,4, расположенные на одном стержне, чередуются между собой. На стержнях 2 магнитопровода 1 расположена обмотка подмагничивания 7.Электрический реактор с подмагничиванием работает следующим образом,При подключении выводов 5 и 6 к переменному напряжению из-за неодинаковости магнитных состояний стержней 2 магнитопровода 1 произойдет перераспределение напряжения между катушками, На катушках 3 и 4, расположенных на одном стержне, напряжение будет больше, а на катушках 3, 4, расположенных на другом стержне, будет меньше, Напряжение между катушками 3 и 4, расположенными на одном стержне, достигает величины:О: ОФ И/ - Оф Ъ-ОФИ/фИ/ф и, и, где Оф - фазное напряжение сети;ЧЧф - число витков в катушках одной параллельной ветви:И/к - число витков в катушке;пк - число катушек в одной параллельной ветви.Подбирая число катушек пк, можно обеспечить такое значение О которое не превышает допустимого значения Одоп. Одоп - допустимое значение напряжения для изоляционного промежутка между соседними катушками 3, 4, Если уменьшить пк, то возрастает Ок и напряжени на катушках, чтотребует увеличить изоляционные промежутки и усиливать изоляцию, что приводит к увеличению геометрических ргзмероз катушки и увеличению изоляционкых расстояний и те; самым к увепичени,о высоты стержнейкитопровода и расхода эпехтротехнича х стали, При увеличении и сла катушек пк с.,ижается Ок, уменьшг;отся изоляционные размеры между катушками, при этом обмотка становится компактнее и снижается расход электротехнической стали, идущей на;зготоапекие магнитопроводг, Повышаетс:-,з., - :ость работ.:1 реахто:, т.к, при вкп а-:зкии реактора и т.,г. пеоэ".зряжения на катушках не превышают допустимого значения и, что важно, не требуется усиления изоляции катушек, Для упрощения изготовления обмотки, пайку выводов катушек 3, 4 разных параллельных ветвей необходимо выполнить по разные стороны магнитопровода.Такое выполнение обмотки реактора позволяет улучшить динамические характеристики реактора, При изменении постоянного магнитного потока в стержнях 2 магнитопровода 1 на всех катушках 3, 4 наводятся ЭДС, Число катушек в каждой параллельной ветви должно равняться четному числу, При этом в контурах обмотки, состоящих из двух параллельных ветвей, сумма наведенных ЭДС всегда будет равняться нулю. Если бы это условие не выполнялось, число катушек в параллельной ветви было нечетным, то в этих контурах под действием нескомпенсированных ЭДС возникли токи, создающие магнитный поток в стержнях, направленный встречно постоянному магнитному потоку подмагничивания, При этом переход с одного режима работы к другому по времени увеличится, т.е. уменьшилось бы быстродействие.Таким образом, в предлагаемой конструкции реактора с обмоткой, имеющей четное число катушек в каждой параллельной ветви при любых значениях магнитных потоков в стержнях наведенные ЭДС в сумме для любого замкнутого контура равны нулю. Поэтому в контурах обмотки не возникают токи, препятствующие нарастанию постоянных магнитных потоков в стержнях и, соответственно, не влияют на быстродействие 5 устройства. А выполнение обмотки по соответствующей схеме соединения гюзволяет избежать перенапряжений на катушках обмотки и между ними. 10 Формула изобретенияЭлектрический реактор с подмагничиванием, содержащий обмотку подмагничивания и обмотку переменного тока изнескольких параллельных ветвей, разме 15 щенных на двух стержнях, каждая из ветвейсостоит из катушек, расположенных на разных стержнях и имеющих противоположную намотку, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности и улучше 20 ния динамических характеристик реактора,обмотка содержит четыре параллельныеветви, одна общая точка соединения которых выполнена в середине обмотки, а другая по краям обмотки, каждая параллельная25 ветвь состоит из четного числа последовательно соединенных катушек, причем катушки разных параллельных ветвей,расположенных на одном стержне, чередуются друг с другом и имеют разное направ 30 ление намотки относительно средней точкисоединения ветвей, а соединение выводовкатушек в ветвях выполнены по разные стороны магнитопровода,1762322 Составитель Е,БродовойТехред М,Моргентал едактор ектоР Е,Пап Т СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород гарина, 10 Заказ 3261 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5