Устройство для регулирования реактивной мощности Советский патент 1984 года по МПК H01F29/14 

1 ,. 109 Изобретение отнсюится к электротехнике н может быть использовано в качеств устройства цля регулирования реактивной мощности в электрических сетях, в частности в качестве регулирующего элемента стат1гческого компенсатора реактивной мощности. Известна конструкция трехфазного управляемого реактора, содержащего объем Иый стержневой магннтопровод, на стрежнях которого размещена рабочая обмотка, а на ярмах - обмотка подмагничивания, ссединешшй в две встречновключенные группы, каждая из которых состоит из последовательно включенных секций одного ярма, причем реактор снабжен регулируемым дросселем с тремя вьшодами, к которым подкшзчены об мотки подмагнич{гоания СИ . Недостатком этой конструкции является высокий уровень добавочных потерь от полей рассеяния вследствие расположения пoдмaгнич жaющeй и рабочей обмо ток на разных частях магнитощэовода, что ограничивает предельную мощность устройства в единице. Наиболее близким к изобретению до технической сущности и дости1аемо /1у результату является устройство для регу лирования реактивной мощности, содержащее симметричный пространственный трехстержневой магнитопровод с двумя замкнутыми ярмами, сешдаонированную основную обмотку переменного тока, расположенную на ярмах и соед1шеш1ую в звезду, секционированную обмотку подмагничивания, расположенную на ярмах концентрически с основной обмоткой и вьшолненную в виде двух гругш, кажддя из котчэрых состоит из последовательно соединенных секций ошюго ярма, управляемый компенсирующий дроссель с рабочей обмоткой и источник постоянного тока с системой автоматического регули рования, причем грутапы обмотки подмаг ничивания соединены параллельно друг с другом и присоединены к рабочей обмотке дросселя 23 . Недостатками известного устройства ЯВЛЯЮ1ТСЯ повыщенный уровень вложения изоляционных материалов, обусловленный наличием гальванической связи между обмотками, снижающей класс напряжения основной обмотки, невозможность обеспе- синусоицальности потребляемого тока во всем диапазоне регулирования из-за невозможности согласования пара метров о&иотки подмагничшэания и основ 0 ной обмотки устройства., -при которых оСеспечивапся бы минимум коэффициента гармоник во всем диапазоне регулирования, а также пониженная надежность работы, обусловленная сложностью схемы соедтшения обмоток. Целью изобретения 5тляется уменьщение вложения изоляционных материалов, обеспечение синусоидальности потребляемого тока во всем диапазоне регулирования и повьппение надежности работы. Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования реактивной мощности, содержащее симметричный пространственный трехстержневой мамагнитопровод с двумя замкнутыми ярмами, секционированную основную обмотку переменного тока, расположенную на ярмах и соедш1енную в звезду, секционированную обмотку пфдмагничивания, расположенную на ярмах концентрически с основной обмоткой и вьшолненную в виде двух групп, каждая из которых состоит из ло :ледовательно соединенных секций одного ярма, и упр41вляемый компенсиру- ющий дроссель с рабочей обмоткой, причем группы обмотки подмагничивания соединены параллельно одна с другой и присо гдии ены к рабочей обмотке дросселя, снабжено секционированной обмоткой лостоянного тока, расдоложеш1ой на ярмах, и источниками постоянного тока с системами автомат гческого регулирования, а дроссель вьшолнен с обмоткой травления, иодсоедш енной к одному из источников постоянного тока с системой автоматического регулирования, при .этоц секции обмотки посто5шного тока соединены последовательно в пределах каждого из ярм и встречно относительно секций соседнего ярма и присоединены к второму источн 1ку посто5шного тока с системой автоматического регулирования. На чертеже схематически изображено устройство. Устройство для регулирования реак- тивной мощности содержит симметричный пространственный трехстрежневой магнитопровод 1 с йвумя замкнутыми ярмами, секционированную основную обмотку переменного тока 2, расположенную на ярмах. и соединенную в звезду, секционированную обмотку подмш:ничивания 3, расположенную на ярмах концентрически с основной обмоткой 2 и вылолненную в виде двух групп, каждая из которых состоит из последовательно соединенных секций одного ярма, и управляемый компенсирующий дроссель 4 с рабочей обмоткой 5 причем группы ойиотки подмагничивания 3 соединены параллельно друг с дру гчэм н присоединены к рабочей обмотке 5 Проссепя 4, при этом устройство снабжено секшюннрованной обмоткой постоянного тока 6, расположенной на ярмах, и дополнительными источниками постоянного тока 7 и 8 с системами автоматического регулирования, а дроссель; 4 выполнен с обмоткой управления 9, подсоединенной к одному из источников постоянного тока, например 7, с системой автоматического регулирования, причем секции обмотки постоянного тока 6 соединены последовательно в пределах каждого из ярм и встречно относительно секций соседнего ярма и присоединены к второму источнику постоянного тока 8 с системой автоматического регулирования. Устройство работает следующим образом. При подключении основной обмотки 2 к сети и протекании постоянного тока по обмотке постоянного тока 6 происходит изменение потребляемсячэ тока из сети за счет изменения магнитной проницаемости стали ярма. При этом регули рование постоянного тоса в охотке 6 производится в функции первой гармоники. Последовательно встречное включение секций обмотки постоянного тока 6 обес печивает равенство нуля ЭДС первой и дру гих нечетных г армоник на выводах источника постоянного тока 8, а различное направление постоянного тока в каждой поло вине обмотки 6, расположенной на каждом из ярм, обеспечивает компенсацию в потре ляемом токе четных гармоник. Соединение обмотки подмагничивания 3 в две параллельные ветви, каждая из которых соединена в открытый треугольник, обеспечивает на выводах этой обмоиси ЭДС третьей гармоники и протекание тока третьей гармоники через рабочую 5 компенсируквцего дросселя 4, чем обеспечивается компенсация нечетных гармоник потребляемого тока. Подключение компенсирующего дросселя 4 к отдельному дсшолнительному источнику пос тоянного тока 7 позволит осуществить изменение сопротивления дросселя только в функции коэффициента гармоник тока и обеспечит его минимальные искажения практически во всем диапазоне регулирования устройства. Это имеет существеннное значение, если учесть, что при подмагничивании величина третьей гармоники в ярмах меняется и требуется ее регулирование, а следовательно, компенсация нечетных гармоник по самостоятельному закону. Выполнение обмотки подмагничивания 3 в две параллельные ветви с двумя выводами, дросселя 4 с рабочей обмоткой 5 и отсутствие электрической связи между различными обмот ками существенно упрощает схему соединения устройства и повышает надежность работы аппарата в целом. Независимое регулирование компенсирующего дроссели 4 обеспечивает практическую синусоидальность потребляемого тока, а соединение секций основной обмотки 2 последовательно снижает объем изоляции основной обмотки, а также расход активных материалов по сравнению, например, с вьтолнением обмотки в две параллельные ветви. Последовательное соединение секций основной обмотки 2 снижает в два раза величину напряжения, приходящегося на каждую секцию обмотки, и позволяет уменьшить изоляционные промежутки и изоляционные расстояния между токоведущими частями и относительно заземленного остова, а следовательно, уменьшить объем изоляции основной обмотки. Уменьшение объема изоляции основной обмог ки позволяет уменьшить высоту стержней, что приводит к уменьшению расхода стали на стержне на величину массы, равной разности в размерах вьюоты стержней с объемами изоляции различных уровней. Разделение основной O VJOTKK, обмот ки подмагничивания и обмотки постоянного тока приводит к упрощению схемы соединения и существенно повьшгает надежность работы аппарата, так как протекание тока третьей гармоники осуществляется по параллельным ветвям о& мотки подмагничивания, а постоянная составляющая тока управления протекает ло обмотке постоянного тока. При этом оташдает необходимость выполнения их изоляции на напряжение основной обмотка и согласования активных сопротивлений основной обмотки управления и ,ки постоянного тока активного сопротивления обмотки управления 9 дросселя 4, что требует включения активных сопротивлений в цепь обмотки управления 9 дросселя 4 и выполнения изоляции дросжеля на напряжение основной обмотг- . ки. Подключение дросселя 4 к отдельной обмотке подмагничквания позволяет осу-

щестБитъ изменение тока третьей гармоники, которая не искажается постоянной составляющей ,как в протот ше, путем подмагничивания дроссели от отдельного источника постоянного тока в функции миминимума коэффшшента гармоник кривой

потребляемого тока. При этом регулирование постоянного ггока в обмотке управления производится от самостоятельного источника постоянного тока 7 в функции первой гармоники.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее симметричный лространственный трехстержневой магнитопровод с д мя замкнутыми ярмами, секдионирован- ную основную обмотку переменного тока, расположенную на ярмах и соединенную в авезлу, секционированную обмотку подмагничивания, расположенную на концентрически с основной обмоткой и вьшолненную в виде двух групп, каждая из которых состоит иэ посл1едоватешэно соединенных секций одного ярма, и управляемый комленсируквдий дроссель с рабочей обмоткой, прянем грутпы охотки подмаганчивания соединены параллельно одна с ДР5ГГОЙ и присоединены к рабочей обмотке дросселя, отличающеес я тем, что,, с целью уменьшения вложения изоляпш яшых материалов, обеспечения синусоидальности потребляемого Фока во всем диапазоне регулнровашш и повышения надежности работы, устройство снабжено секционированной обмоткой постоянного тока, расположенной на ярмах, и источниками постоянного ток с системами автоматического регулирования, а дроссель выполнен с обмоткой управления, подсоединенной к из источников постоянного тока с системой (П автоматического регулирования, при секции обмотки постоянного тока соединены пос;юдователйно в пределах каждого из ярм и встречно относительно секциЗ соседнего ярма и присоединены к вторс «у источнику постоянного тока с системой автоматического регулирования.