Трехфазный управляемый реактор Советский патент 1983 года по МПК H01F29/14 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве управляемого элемента поперечной компеясации в электрическо сети для повышения его пропускной способности и устойчивости работы. Известны трехфазные управляемые реакторы трансформаторного типа Общим недостатком применения, ре акторов, как устройств поперечной компенсации является стабилизирующий току характер рабочих характе ристик. Вследствие .этого при снижении напряжения сети создается дефицит зарядной мощности, а при увеличении напряжения - ее избыток. Эт ухудшает устойчивость работы электр ческой сети. Наиболее близким к изобретению . является трехфазный управляемый реактор, содержащий три трехстержневых магнитопровода, секционированную трехфазную рабочую обмотку пере менного тока,секции которой расположены на крайних стержнях магнитопровода, и обмотку управления постоянного токаt23. Недостатком данного устройства является искажение синусоидального напряжения вследствие нелинейного изменения индуктивностай обмоток при управлении. Это в свою очередь; приводит к снижению эффективности управления устройством, ограничению области его применения и в коне ном счете к перерасходу активных материалов. Целью изобретения является умень шение расхода активности материалов и расширение функциональных во можностей устройства. Поставленная цель достигается те что реактор дополнительно содержит трехфазную секционированную компенсационную обмотку, секции компенсационной обмотки расположены на край них стержнях магнитопровода, обмотк управления расположена на средних стержнях магнитопровода, причем сек ции рабочей и компенсационной обмоток каждой фазы включены согласно, а сечение среднего стержня каждого магнитопровода и суммарное сечение крайних стержней связаны соотношением--0,-ьн, сечение среднего стержня; суммарное сечение крайних стержней. На фиг. 1 показана принципиальная конструкция и электрическая схема устройстваj на фиг. 2 - взаимосвязь между напряжением рабочей обмотки, величиной потока подмагничивания и падением намагничивающей силы на подмагничиваемом участке магнитопровода. Трехфазный управляемый реактор содержит магнитопровод 1, на крайних стержнях которого расположены идентичные секции рабочей обмотки 2, соединенные в звезду с двумя параллельными ветвями, и секции компенсирующих обмоток 3, соединенные в открытый треугольник, к выводам которого подключен компенсирующий дроссель . На среднем стержне расположены -секции обмотки управления 5 Работа устройства происходит следующим образом. Согласно включение секций рабочей 2 и компенсирующей 3 обмоток бтносительно Bf .-инего контура магнитопровода 1 обеспечивает замыкание образуемого потока лишь по крайним стержням, минуя средний стержень. В результате, при подмагничивания величина тока рабочей обмотки 2 пропорциональна падению намагничивающей силы FO постоянного тока обмотки управления 5 на крайних стержнях. Параметрическое уменьшение потребляемого тока в этой обмотке при снижении напряжения электрической сети и неизменном токе обмотки управления 5 основано на том (фиг. 2), что в подмагничиваемых устройствах при снижении напряжения рабочей об мотки и, величина постоянного потока Ф возрастает за счет общего размагничивания магнитопровода. Так уменьшение :напряжения сети, к которой подключены рабочая обмотка 2, до величины U (фиг. 2) приводит к увеличению постоянного потока до значения Ф при неизменном F . В предлагаемом устройстве сечение среднего стержня по отношению к суммарному сечению стержней магнитопровода 1 подобрано так, что при номинальном напряжении сети он близок к насыщению проходящий через него постоянным потоком Ф,. В результате снижения напряжения рабочей обмотки 2 до и уже незначительное возрастание постоянного потока до значения Ф приводит к резкому увеличению напряженности поля в среднем стержне При неизменном токе в обмотке управления это.приводит к уменьшению падения намагничивающей силы в крайних стержнях до значения Fj (фиг. 2 Пропорционально этому уменьшается величина тока рабочей обмотки.2, что и обуславливает параметрический сбросмоцности в устройстве. Эффективность сброса зависит от соотношения сечения среднего стержня к су тармому сечению краййй( стерж||ей S 1««гнитопровода 1. При сротноttet tH - средний стержень сильно насыщен по-: стоянным потоком Фр практически во всех режимах, и семейство вольтамперных характеристик устройства сшвается .с характеристикой холостого хода {ftU- 0). В результате регулирующий эффект устройства исчезает. При соотношении семейств S - -.- вольт-амперных характеристик устрсЛства Приближается к : характеристикам обычного дросселя насыщения () В результате исчезает эффект парамет рического сброса мощности. Компенсирующая обмотка 3 и дроссель 4 служат для устранения высших н етных гармо нических колебаний в потребляемом токе рабочей обмотки 2. ; Простота конструктивного исполнения предлагаемого устройства позволяет реализовать пофазное регулирова ние реактивной мощности, поскольку отсутствие прямой электромагнитной Связи между рабочей 2 и управляющей 5 обмотками обеспечивается в предела каждой фазы магнитопровода. Пофазное регулирование расширяет функцио- , нальные возможности устройства при несимметричных режимах работы электрической сети. Возможное увеличение расхода активных материалов в изобретении )бу- . словлено лишь наличием среднего стержня в каждом магнитопроводе, по которому проходит поток подмагничивания (масса средних стержней составляет около 15 от массы активных материалов всего устройства). В настоящее время промышленность не изготавливает устройства, обладающие подобной совокупностью техни-г ческих характеристик (пофазное.плавное регулирование в статических режимах и параметрический сброс мощности в динамических режимах), Подобный эффект может быть достигнут за счет совместного использования насыщающихся и управляемых реакторов, что не менее чем в два раза выше по расходу активных материалов, чем в предлагаемом изобретении. Как показали эксперименты на действующих моделях мощностью 2,2 кВАр при снижении напряжения сети на 15% потребляемой ток уменьшается в U,23 раза при неизменном токе управ ления, что соответствует 80%-ному сбросу мощности устройства. Режимные испытания модели показали, что предлагаемое устройство ia Зо4 повышает статическую устойчивость сети, улучшает динамическую устойчивость, а также способствует гашению дуги подпитки при однофазных автоматических повторных включениях. Кроме того, преимуществом Предлагаемого изобретения является конструктивная простота исполнения, не имеющая ограничения по классу напряжения рабочей обмотки.

ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕ. АКТОР, содержащий три трехстержневых магнитопровода, секционированную трехфазную рабочую обмотку переменно го тока, секции которой расположены iHa крайних стержнях иагнитрпровода, и о§мотку управления постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода акVI И тивных материалов и расширения функциональных возможностей, реактор дополнительно содержит трехфазную секционированную компенсационную обмотку, секции компенсационной обмотки расположены на крайних стержнях магнитопровода, обмотка управления расположена на средних стержнях магнита-, провода, причем секции рабочей и компенсационной обмоток каждой фазы включены согласно, a сечение среднего стержня каждого магнитопровода и суммарное сечение крайних стержней связаны соотношением где Sj-p- сечение среднего стержни S - суммарное сечение крайних стержней. v Pl tf