Трехфазный управляемый реактор

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 01 Г 29 5 Н УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЙЙЕ ИЗОБРЕ ГЕН Бюл. Р 27 ский энерг ческии ов, И.М.Филиметов35(088,8)свидетельстН 01 Р 29/1видетельствоН 01 Р 29/1 о СССР1983,СССР1984. ВЛЯЕИЫЙ РЕАКТОР(54) ТРЕХФАЗНЬЯ (57) Изобретени технике и энер использовано дл тивной мощности тях, Цель изобр уменьшении доба е относится кгетике и можетя регулировани ектр ть еакэлектрическения состоит с очных п от по(21) 3998046/2 (22) 30. 12,85 (46) 23,07.87. (71) Алма-Атин институт (72). С.Е,Сокол и Г.)К.Исмухамб (53) 621. 318, 4 (56) Авторское Ф 1092580, кл,Авторское с Р 1014050, кл. ей рассеяния, упрощении конструкции повышении эФфективности подмагниинания, Устройство содержит магнит ную систему, состоящую иэ 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 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 рас положены также на двух стержнях 1 ивм 2 одинакового сечения и соединены Щ согласно-последовательно в открытый треугольник, подключенный к рабочей обмотке 6 компенсирующего дросселя, (132."с с:8 с 1 с ОГла с но-посл едо" СРЧЕНИЯ И СОЕДИНЕНЫ вательцо в открытый ключецный к рабочей трРУГОлъцик под обмотке б компеци обмотку подмаг -СИРУЮЩЕГО ДРОССсЛя И ОбМотКу ПОдМа 1 цИЕцнсИИ 51, МягцИТ"ная система кажпой группы выполненапространственной я ярма ньполцецыкольцевого типа, причем сечение участков.7 ярм, размещенных между днумлстержнями 1 иОдинакового сечецияпреимущественно ранцы сечению каждого из укаэанных стеряцейе я сеченияучастков 8 ярм, соединяющих стержниразного сечения 1 и 3, 2 и 3, преимущественно равны половице ссечеция третьего стержня 3. Деиеы у;я.санных учл -стков 8 ранцы между собой, и н эоцестыковки учясткон 8 с третьим стержнем 3 последцие разделены кемагнитИзобретение относится к электротех- нике и энергетике и может быть.использовано для регулирования реактивной мощности в электрических с.етях,1Цель изобретения - уменьшение добавочных потеРь от полей рассеяния, упрощение конструкции и повышение эффективности подмагничинания.На 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 магцитньсх системах и их электрическое соединение.Трехфазный управляемый реактор, выполненньй из трех одпофаэных групг, каждая иэ которых содержит магнитную систему, состоящую из трех стержцей, соединенных ярмами, два стержня 1 и 2 которой выполнены одинакового сечения, а сечение третьего стержня 3 преимущественно меньше суммы сечегсий двух других стержней 1 и 2, секционировацную обмотку переменного тока, СЕКЦИИ 4 КОтОРОй РаСПОЛОжЕНЫ На ДЕГЕУХ стержнях 1 и 2 одинакового сечения и соединены согласно-параллельно, секциоцироваццую компенсационную Обмотку, секции 5 которой расположены также на двух стержнях 1 и 2 одинакового цым сяэсЕом. бмо гкц сссссмя иеся яКа КОп Г,)жцпш ЦЕЦСсЕЕРЕ 11 11 Э )ЕВУХ Е РК)1 ИЙ 9, КЕжля 5 Иэ Кс)ТОЕЫХ ря ЗМР 11 еця Еяс.тержях 1 и " Одинакового сечРция,ссрисем секции 9 групп соедиецьНСтРРс 1 О - ПОРРЛОНЯтРЛЬЦО И СОРГ 1 ИЦРЦЫпос.ледовятельо с обмоткой подмаги -чинация 10 дросселя. Б устройствебля г Ода р я и Р р Р 1) я с цр РЛРЛ Р ееию ПР р Рме е 1 -кого магнитного потока, повышению эффективности ЛогмагеИтняеея, высо-.кому уровню компенсации высших гармоцИК тОКя ОбЕСПЕисзяЕтея УМЕНЬШЕНИЕрасхода стали и уменьшение суМмарцыхпотерь. 3 ил,цичивация. Магнитная система каждой группы выполнена пространственно, а ярма выполнены преимущественно кольцевого типа, причем сечения участков 7 ярм, размещенных между двумя стержнями 1 иодинакового сечения, преимущественно равны сс:.чецию каждого иэ указанных стержней, а сечения участков 8 ярм, соединяющих стержни разного сечения 1 и 3, 2 и 3, преимущественно равны половине сечения третьеГо стержня 3. Длин.1 указанных участков 8 равны между собой, и в зоне стыковки участков 8 с третьим стержнем 3 последние разделены немагцитным зазором, Обмотки подмагничинания кажсдой группы выполнены иэ двух секций 9, каждая иэ которых размещена на стержнях 1 и 2 оди:Еакового сечения, причем секции 9 групп соединены встречно-последовательно и соединены последовательно с обмоткой 10 подмагцичивация дросселя.Устройство работает слеДуеощим образом.При согласно в параллельн соединении секций се рабочих обмоток фазыпеременный магнитный поток замьгкаетсяпо стержням 1 и 2 и по двум параллельным путям ярм по участкам 7 и 8,це заходя в стержень 3,При размещении ця стержнях 1 и 2секций обмотки упранлееия такое токорасцределение обеспечивает равенствонулю переменной ЭД(: ня ныводах фазы45 обмотки и всей обмотки, а также наличие ЭДС: 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 дросселяи при соответствующей его настройке обеспечивается практическая синусоидальность потребляемого тока. 10Возможно 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 2 О только для замыкания переменного тока, не являясь источником мощного внешнего поля, поскольку нет вытеснения магнитного потока. Четные гармоники, генерируемые при подмагничива нии, замыкаются в контуре параллельных ветвей обмотки переменного тока. С увеличением подмагничивания происходит перераспределение переменного магнитного потока, часть которого вы О 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 О 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 15-207 уменьша 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 постоянного потока что увеличивает эффективность цолмагцичивация и позволяет умецыпить расход меди на сбмотку постоянного тока и потери в цей.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 варианоте 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, допол" нительное 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 видкривых дтзотйного намагтичивация. Таким образом, как и известный, предлагаемый реактор имеет свойства ттттстяшаттште гося.С целью упрощения конструктпц и уменьшения габаритов магнитную сис.тему каждой фаэы можно еьтпоттттчтть с дв умт замкнутыми ярмаки с зазором в части соединяющей три стержня, а компецсируюцтий дроссель выполцить неуправляемым.Применение замкнутых ярм, например, навитых из электротехнической СтаЛИ С ЗаЗОРОМ УПРОцаЕт КОНСтРУтт цию.Возможность использования цеуправ - ляемого дросселя обусловливается тем, что при настройке дросселя в реяие номинального подмагничивания с изменением подмагничивания происхоцит и параметрическое регулирование сопро" тивления дросселя, но не по оптимальному закону, а с некоторой расстпойкой. Однако увеличение абсолютного коэфсрициента гармоник в промежуточных режимах намагничивания всегда дает меньшее значение коэфициеттта гармоник относительно номицапьцого токат. по сравнению с номинальным режимом,Возможно увеличение эффет;тивттостт ЗО намагничивания на 15-20% что снижает расход меди и потери в меди обмотки управления. Зкспериыентальньттл 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 1,) раза.Формула изобретениттлоТрехфазный управляемый реактор, выполненный из трех однофазных групп ка)ттт;тя из кото)11 х соде)жит Гцгц 1 -цую систету, со.тояшую и тт)ех стет)аней, соедицеццых ярмамн) два стержня которой выполнены сдицакового сечения, а се тенин третьего прсимуществеццо меньше слммы сечений двух других с гержней, сеоптоттровантут) обмоткч перемешаноО токс) с стсции которой р)1 спото)хецы 118 двух стержт 1 ях Одиттатсо -ного сечения и соединет-:и согласноараллет но секцис)тировацную котлпеттсаттттоцтту) обмотку, секции которой расположены также на 2 вух стержнях одиттьткового сечения и соединены согласнопоследовательцо в открытый треугольник гтодттгтт)четтттьдЪ к рабочей обмотке компенсирующего дросселя,и обмотку подмагцичивания) о т л и ч а ю щ и йс я тем что, с цельо уменьшения добавотттттх потерь от полей рассеяния упротцения конструкции и повышения эф 1)ективности подмат ничивания, магнитная система каждой группы выполне". ца пространственной, а ярма выполнены замкнутой Формы с зазором в зонестыковки с третьим стержнем, причем сечения участков ярм , размещенных тте)тду двумя стержнями одинакового сечения. равны сечению каждого из указанных стержней, а сечения участков ярм соединяютцих стержни разного сечения, равны половине сечения третьего стержня, при этотл длины указанных учтстков 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 дросселя.1 325584 ектор М.Пож 3118/50 Тираж 698 ПоВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва. Ж, Раушская наб.,к дписно оектная 4 оизводственно-полиг еское предприятие, г. ужгород Составитель В.МясниковРедактор Н.Тупица Техред Н.Глущенко