Сдвоенный электрический реактор Советский патент 1984 года по МПК H01F38/02 H01F27/28 

00 4:

00

(pvt.f

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим реакторам на большие номинальные токи.

Известен сдвоенный реактор, содержащий две индуктивно связанные ветви, каждая из которых -выполнена в виде отдельных секций (частей обмотки) , чередующихся между собой по высоте таким образом, чтобы рядом с секцией одной из ветвей находилась секция другой ветви Cl ..

Распределение плотности ампервитков относительно плоскости, перпендикулярной оси реактора и проходящей через середину его высоты, постоянное а направление ампер-витков противоположное (по секциям). Такое расположение обусловлено стремлением получить высокий коэф.фициент связи между ветвями. Кроме того, такое взаимное расположение ветвей обеспечивает достаточно высокую электродинамическую стойкость при к.з. за обеими ветвями реактора одновременно (режим встречно направленных токов к.з.).

Недостатками данного реактора являются необходимость усиления изоляции между секциями различных ветвей, что приводит к увеличению габаритных размеров и дополнительному расходу материалов, и узкий диапазон возможного изменения коэффициента связи, находящийся в области значений,близких к единице, что ограничивает область примененияj так как в электроустановках коэффициент связи сдвоенных реакторов ограничен диапазоном 0,4-0,6 по условиям повышения напряжения на отключенной ветви при к.з. на другой ветви.

Наиболее близкий к предлагаемому свдоенный электрический реактор содержит две равные по высоте обмотки с одним общим вводом, виткикоторых расположены симметрично относительно середины их высоты и включены встречно. При этом обмотки имеют одинаковый диаметр и расположены одна над другой 2.

Недостатком известного реактора является низкая электродинамическая стойкость в режиме встречно чаправленных токов к.з., что обусловлено появлением значительных отталкивающих сил между ветвями в этом режиме Режим встречно направленных токов к.з. часто возникает из-за пробоя изоляции на одной из ветвей при замыкании на землю в другой. Кроме того, опасное значение встречно направленные по ветвям токи могут имет и при самозапуске двигателей, подключенных к обеим ветвям реактора. Характерным видом повреждения реактора в этом режиме является разрыв колонок между ветвями. Для обеспечения

электродинамической стойкости сдвоенного реактора в режиме встречно направленных токов к.з. необходимо использование мощной стяжной конструкции.

Цель изобретен.ия - повышение надежности реактор.а путем увеличения зл ек тродин амич ее к ой с той к ос т и.

Поставленная цель достигается тем, что в сдвоенном электрическом реакторе, содержащем не менее двух равных по высоте обмоток с одним общим вводом, витки которых расположены симметрично относительно середины их высоты и включены встречно, обмотки расположены концентрически на одном уровне.

Кроме того, обмотки могут чередоваться между собой в радиальном направлении.

Такар конструкция обеспечивает достаточную динамическую стойкость реактора во всех аварийных режимах, так. как осевые силы между обмоткгиии при концентрическом расположении отсутствуют. Выполнение обмоток из чередующихся ветвей позволяет достичь заданных значений индуктивных сопротивлений обмоток и коэффициента связи между ними.

Кроме того, в сдвоеннс реакторе может быть установлен жесткий изоляционный цилиндр, на который наматывается внутренняя обмотка. Это позволяет увеличить электродинамическую стойкость реактора.

На фиг.1 изображен сдвоенный электрический реактор с коэффициентом связи, лежсццим в диапазоне 0,4-0,6; на фиг.2 - то же, с коэффициентом связи, близким к единице; |на фиг.З - то же, с жестким изоляционным цилиндром.

/ Сдвоенный электрический реактор 1

(фиг.1) содержит концентрические обмотки 2 и 3. Внутренняя обмотка 2 имеет направление намотки, противо положное направлению намотки внешней обмотки 3. Общий ввод 4 подключается к источнику питания (не показан), а зажимы ветвей 5 и 6 подсоединяются к нагрузке (не показана).

При к.з. за обеими обмотками одновременно возникает режим встречно направленных токов к.з. При этом на внутреннюю обмотку 2 действует радиальное сжимающее усилие, а на внешнюю 3 - растягиважадее усилие. В силу того, что ампер-витки всех ветвей распределены симметрично плоское ти, перпендикулярной, оси обмоток и проходящей через середину их высоты, механическое взаимодействие между ветвями в осевом направлении отсутствует.

Сдвоенный реактор может содержать чередующиеся в радиальном направлеНИИ Концентрические обмотки 7 и 8, причем обмотки 7 чередуются в радиальном направлении с обмотками В (фиг.2).

Кроме того, сдвоенный реактор может содержать (фиг.З) жесткий изоляционный цилиндр 9, на который опирается внутренняя обмотка 10. При к.з. на обеих ветвях внутренняя обмотка подвергается сжимающему усилию которое частично воспринимается цилиндром, что повышает электродинамическую стойкость реактора в режиме встречно направленных токов к.з.

Технико-экономическая эффективность от использования изобретения заключается в повышении надежности реактора и электроснабжения и исключении расходов на замену поврежденных встречно направленными токемн к.з. сдвоенных реакторов.

1. СДВОЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕАКТОР, содержащий не менее двух равных по высоте обмоток с одним общим вводом, витки которых расположены симметрично относительно середины их высоты и включены встречно, отличающий с -я тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения электродинамической стойкости, обмотки расположены концентрически на одном уровне. 2. Реактор поп.1, отличающийся тем, что обмотки чередуются между собой в радиальном направлении.