Устройство для питания электроустановок

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ои 970559 т(22) Заявлено 140880 (21) 2992124/24-07 РМ К з с присоединением заявки йо Н 02 еТ 3/18 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий. 4 (088. 8) Опубликбвано 30,10,82, Бюллетень М 040Дата опубликования описания 30,10,82 ина им. В.И 54) УСТРОЙСТВ ен- нсес ир 2 Изобретение относится к электро"технике, в частности к силовой преобразовательной технике, и можетбыть использовано в устройствах,потребляющих значительную реактивнуюмощность,Известны каскадные компенсационные преобразователи, т,е. устройствадля питания электроустановок со статическими компенсаторами мощности,имеющие схемы, включающие два трансформатора, двухфазные и трехфазныеуравнительные реакторы (1),Известны также устройства для пи"тания электроустановок со статическими компенсаторами, включающиевыпрямитель и инвертор, подсоединные через конденсаторы к двум траформаторам 21,Указанные устройства, обеспечиваякомпенсацию реактивной мощности,сложны по конструкции и в ряде случаев утяжеляют режимы работы сило-вых элементов и не об печивают требуемый диапазон регул ования напряжения,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для питания электроустановок, содержащее трансформатор с ИТАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВО обмотками, расположенными на концентрах, одна из которых подключена к питающей сети, а другая - к нагрузке. Для питания статического компенсатора реактивной мощности с органами управления установлен другой трансформатор для исключения взаимного влияния нагрузки и компенсатора (31.Недостатками данного устройства являются повышенные габариты, потери электроэнергии и удельный расход материалов из-эа наличия отдельного трансформатора для статического компенсатора, мощность которого должна соответствовать суммарной мощности всех конденсаторных батарей.Цель изобретения - снижение удельного расхода материалов и потерь электроэнергии.Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для питания электроустановок, содержащем трансформатор с обмотками, расположенными на концентрах; одна из обмоток которого подключена к питающей сети, а другая - к нагрузке, и статический компенсатор реактивной, мощности с органами управления, трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, которая расположена на концентре ик которой через органы управления,подключен статический компенсатор,при этом дополнительная обмотка иобмотка, подключенная к нагрузке,размещены относительно друг другас воэможностью взаимной компенсациимагнитных полей,Обмотка, подключенная к нагрузке,и дополнительная обмотка расположены на двух концентрах, по разныестороны от обмотки, подключенной ксети,Обмотка, подключенная к нагрузке,и дополнительная обмотка расположены на одном концентре и на частидлины концентра переплетены междусобой,Обмотка, подключенная к нагрузке,разделена на две переплетенные между собой по всей длине концентрачасти, одна из которых имеет схемусоединения звезда, а другаятреугольник,Обмотка, подключенная к нагрузке,разделена на две равные по высотечасти, одна из которых имеет схемусоединения звезда, а другаятреугольник.Обмотка, подключенная к нагрузке,и дополнительная обмотка трансформатора расположены на одном концентре и переплетены между собой начасти длины концентра, при этом обмотка, подключенная к нагрузке, выполнена из двух переплетенных междусобой частей, одна иэ которых имеетсхему соединения звезда, а другая - треугольник,Обмотка, подключенная к нагрузке,и дополнительная обмотка разделенына две части каждая и размещенына двух концентрах при этом одначасть каждой иэ обмоток имеет схемусоединения звезда, а другаятреугольник, причем части обеихобмоток, имеющие одинаковые, схемысоединения, расположены с одной стороны от обмотки, подключенной ксети, и переплетены Между собойна части длины концентра, а в качестве нагрузки использованы выпрямительные мосты преобразователя,На Фиг,1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства;на Фиг,2 - 7 - различные вариантывыполнения трансформатораУстройство для питания электроустановок (фиг,1) содержит секции 1статического компенсатора (секцииконденсаторов) с тиристорными ключами 2, трансформатор с подключеннойк сетиобмоткой 3 и с обмоткой 4,подключенной к выпрямительным мостампреобразователя 5, Дополнительнаяобмотка б через тиристорные ключиподключена к секциям 1 конденсаторов.Дополнительная обмотка 6, и обмотка 4, подключенная к нагрузке, рас 10 положены концентрически на стержнях 7 магнитопровода на двух концентрах по разные стороны от обмотки 3, подключенной к сети (фиг.21.Дополнительная обмотка 6 и обмотка 4, подключенная к нагрузке,расположены концентрически на стержнях 7 магнитопровода на одном концентре с одной стороны от обмотки 3, подключенной к сети, при этом каждая иэ обмоток б и 4 имеет высоту, составляющую 0,6-0,8 общей высоты обмотки, и обе обмотки на части) 0,1-0,3 общей высоты переплетены между собой (фиг,3), Дополнительная обмотка 6 и обмот 15 20 25 ЗО 35 40 45 ка 4, подключенная к нагрузке, расположены концентрически на стержне 7 магнитопровода на двух концентрах по разные стороны от обмотки 3, под,ключенной к сети, при этом обмотка4, подключенная к нагрузке, выполнена на двух переплетенных междусобой частей: части 8, имеющей схему соединения звездаф, и части9, имеющей схему соединения треугольникф (фиг,4). Дополнительная обмотка б и обмотка 4, подключенная к нагрузке, расположены на стержне 7 магнитопровода на двух концентрах по разные стороны от обмотки 3, подключенной ксети, при этом обмоТка 4, подключенная к нагрузке, выполнена из двух равных по высоте частей: части 8, имеющей схему соединения звезда, и части 9, имеющей схему соединения треугольник (фиг.5),Дополнительная обмотка б и обмотка 4, подключенная к нагрузке, расположены концентрически на стержне 7 магнитопровода на одном концентрес одной стороны от обмотки 3, подключенной к сети, и обмотка 4, подключенная к нагрузке, выполнена иэдвух переплетенныхмежду собой частей; части 8, имеющей схему соединения звезда, и части 9, имеюпри этом каждая из обмоток б и 4имеет высоту, составляющую 0,6-0,8общей высоты, и обе обмотки на час 50 55 бО 65 ти 0,1"0,3 общей высоты переплетены между собой (фиг.б),Обмотка 4, подключенная к нагрузке, выполнена иэ двух частей: части8, имеющей схему соединения фзвеэда, и части 9, имеющей схему соединения треугольник, обмотка бвыполнена также из двух частей:части 10, имеющей схему соединениязвезда, и части 11, имеющейсхему соединения треугольник,и обе обмотки: размещены концентрически на стержне 7 магнитопроводана двух концентрах таким образом,что часть10 .обмотки б и часть 8обмотки 4, имеющие схему соединения щей схему соединения треугольник,фзвездаф, расположены последовательно по высоте с одной стороны отобмотки 3, подключенной к сети, ачасть 11 обмотки б и часть 9 обмотки 4, имеющие схему соединения тре-угольник, расположены последовательно по высоте с другой стороныот обмотки 3, подключенной к сети,при этом высота каждой из частей8 - 11 превышает половину общей высоты обмотки, а части 8 и 10 и соответственно 9 и 11 частично переплетены между собой (фиг.7).С ростом реактивной мощности,потребляемой от сети, возрастаетчисло секций конденсаторов, включаемых тиристорными ключами. В результате ток обмотки 3 трансформатора,подключенной к сети, содержит активную составляющую и незначительнуюпо величине нескомпенсированную ре- щактивную составляющую.Компенсирующее устройство с тиристорньми ключами является быстродействующил, поэтому компенсацияосуществляется не только при медленных изменениях, но и при резких набросах потребляемой реактивной мощности, Это позволяет существенноулучшить качество потребляемойэлектроэнергии и режимы работы схемыэлектроснабжения, что обеспечиваетнормальные условия работы параллельно включенных потребителей. Крометого, выполнение устройства дляпитания электроустановок с компенсацией реактивной мощности по предлагаемому изобретению позволяет на30"40 Ъ уменьшить суммарную типовуюмощность трансформаторов, снизитьудельный расход материалов на 1015 и потерь электроэнергии на 8- 4 О10, а также устранить поток реактивной мощностипо элементам распредустройства,Формула изобретения1. Устройство для питания электроустановок, содержащее трансформатор с обмотками, расположенными наконцентрах, одна из обмоток которого подключена к питающей сети,а другая - к нагрузке, и статический компенсатор реактивной мощностис органами управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюснижения удельного расхода матерна"ла.и потерь электроэнергии, трансФорматор снабжен дополнительнойобмоткой, которая расположена наконцентре и к которой через органыуправления подключен статическийкомпенсатор, причем дополнительнаяобмотка и обмотка, подключенная к 60нагрузке, размещены относительнодруг друга с возможностью взаимнойкомпенсации магнитных полей.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е Е с я тж, что обмотка, 65 подключенная к нагрузке, и дополнительная обмотка расположены на двухконцентрах, размещенных по разныестороны от концентра с обмоткой,подключенной к сети,.3, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дополнительная обмотка и обмотка, подключенная к нагрузке, расположены наодном концентре и на части длиныконцентра переплетены между собой.4. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что обмотка, подключенная к нагрузке, выполнена из двух частей, одна из которыхимеет схему соединения фзвезда,а другая - фтреугольникфф, причемчасти обмоток переплетены между собой по всей длине концентра,5. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что обмот.ка, подключенная к нагрузке, разделена по высоте концентра на две разные части, одна из которых выполненасо схемой соединения фзвезда, адругая в . фтреугольникф.б, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я .тем, что обмотка,подключенная кнагрузке,. и дополнительная обмотка трансформаторарасположены на одном концентре,на части длины концентра переплетенымежду собой, причем обмотка, подключенная к нагрузке, разделена надве равные переплетенные по высотечасти, одна из которых выполнена посхеме звеэдаф, а другая - треугольникф.7. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что обмотка,подключенная к нагрузке, и дополнительная обмотка выполнены каждая издвух частей, одна из которых выполнена со схемой соединения фзвездаф,а другая - треугольникфф, причемчасти обмоток, имеющие одинаковыесхемы соединения, расположены наодном концентре и на части высотыконцентра переплетены между собой;при этом обмотка, подключенная к сети, размещена на среднем концентре,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник по преобразовательной технике под ред. О.М. Чиженко,К., Техника, 1978, с. 40-71.2. Худяков В,В., Лапиков С.ф.,Шарлот В,А, Статические компенсаторыреактивной мощности для энергетикии промышленности. Сб., ЭП Аппараты высокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторыф. вып.9,1978.3. ГтапМ Н, ):епет Я. ТУсаРРоюетГасот соттест.1 оп еЧц 1 ршепт цз 1 птЬут 1 этоттсоптоТТепй сорас котэтот Хцтпасез. Проспект Фирмы.АСЕА УГ 381-102, "Электро"прототип )970559 Составитель Л. ДементьеТехред С.Мигунова; нценк ректор едактор Ю, К Заказ 8413/6 сное 9 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам 3035, Иосква, ЖФилиал ППП фПатентф ктная,жгород 669 Подпиарствевного комитета СССРизобретений .и открытий