Трехфазный источник реактивной мощности Советский патент 1984 года по МПК H02J3/18 

I1 Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано, например, для регулирования уровня потребляемой реактивной мощности в распределительных сетях прогфшшенных предприятий. Известны устройства, позволяющие регулировать величину реактивной мощности и включающие в себя трансформатор (автотрансформатор) с ответ влениями и батарею конденсаторов. В таких устройствах величина реактив ной мощности изменяется переключение ответвлений трансформатора или автотрансформатора 1 3. Недостатком устройств является низкая наделшость механического пере ключения ответвлений вследствие возникающих при переключениях перенапря жений, сверхтоков и связанного с эти повышенного износа переключателя. Наиболее близким к предлагаемому является трехфазный источник реактивной мощности, содержащий трех фазный трехстержневой трансформатор с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, а также обмотку подмагничивания, регулируемую постоянным током, и конденсаторы, подключенные к вторичной обмотке трансформатора Г 2 7. В указанном устройстве обмотка пoдмaгничивaния располагается на основном сердечнике трансформатора под первичной и вторичной обмотками и для компенсации наводимых в ней электродвижущих сил соединена в открытый треугольник. При такой конструкции трансформатора увеличиваются габариты первичной и вторичной обмоток, так как они, кроме сердечника, охватывают и обмотку подмагничивания. Кроме этого, обмотка подмагничивания оказывается связанной с основным потокосцеплением трансформатора, что в переходных процессах может приводить к перенапряжениям и возможному пробою изоляции в каждой из фазных обмоток,,а при нарушении симметрии фаз, например, замыкании одной из фазных обмоток, возможно появление значительной ЭДС на выходных зажимах обмотки подмагничивания, которая может вывести из строя источник тока подмагничивания. Все это снижает надежность работы устройства, Цель изобретения - повьшение надежности работы и упрощение конструк ции. 5.2 Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном источнике- реактивной , содержащем трехфазньй трехстержневой сердечник с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, а также обмотку, регулируемую постоянным током, и конденсаторы, подключенные к вторичной обмотке, трансформатор снабжен дополнительным трехстержневым замкнутым магнитопроводом, аналогичным первому, верхняя и нижняя точки соединения стержней обеих магнитопроводов соединены дополнительными сердечниками, на которых расположена обмотка подмагничивания, а первичная и вторичная обмотки выполнены в виде .двух равных секций, расположенных на соответствующих стержнях основного и дополнительного магнитопроводов. На фиг. 1 показана схема сердечников и дополнительных магнитопроводов устройств; на фиг. 2 - электрическая схема устройства. Схема содержит основные трехфазные сердечники 1 и 2 трансформаторов, дополнительные магнитопроводы 3 и 4 и обмотку 5 подмагничивания (первичные и вторичные обмотки трансформаторов не показаны). Предлагаемое устройство содержит трансформаторы 6 и 7, конденсаторы 8 и 9, обмотка 5 подмагничивания расположена на дополнительном магнитопроводе. Устройство работает следующим образом. В основных сердечниках 1 и 2 при включении обмоток в сеть существуг.т потоки отдельных фаз д , g В и ф{ . Согласно первому закону Кирхгофа для магнитных цепей сумма потоков в точках а, Ъ, с, d равна О, а по второму закону Кирхгофа падение магнитного напряжения между точками аЬ и cd равны между собой. Поэтому, при замыкании точек а и с, а также Ь и d дополнительными магнитопроводами 3 и 4 переменньй магнитньй поток основных фаз в них не протекает. Если на одном из дополнительных магнитопроводов (или на обоих) разместить обмотку 5 подмагничивания, то переходные процессы в основных обмотках, расположенных на стержнях сердечников 1 и 2 влиять на обмотку иодмагничивания не будут. В то же время, при пропускании постоян Ш1о тока по обмотке 5 магнитный поток будет замыкаться по цепи дополнительный магни топровод 3 СФп стержни сердечника 2 (Ф„ , tne .. пС2 лополнительный магкитопровод А - стержни сердечника 1 ( пс-, - магн топровод 3, Регулирование этого магнитного потока позволяет регулир вать токи намагничивания трансформа торов, а суммарный ток первичной обмотки определяется двумя составля щими: током намагничивания и состав ляющей вторичного тока, имеющей емкостньй характер. Таким образом, при отсутствии подмагничивания полная мощность источника определяется как где QH - мощность источника; QK - мощность конденсаторов; Q - мощность намагничивания трансформаторов. При увеличении тока подмагничива ния растет мощность намагничивания трансформатора Qfp- При равенстве Q j общая мощность источника рав на О (если не учитывать активную мощность потерь в трансформаторе и конденсаторах). При дальнейшем увеличении тока подмагничивания источник может быть переведен в режим потребления реактивной мощности, т.е. ток первичной обмотки будет иметь индуктивный характер. Благодаря тому, что обмотка подмагничивания вынесена за пределы основных обмоток, габариты последних могут быть снижены, что позволит сэкономить цветной металл обмоток. Отсутствие электромагнитной связи между переменными потоками основных трансформаторов и обмоткой подмагничивания приводит к снижению перенапряжений в обмотке подмагничивания и, следовательно, к повышению надежности работы устройства. Кроме того, . благодаря различному направлению постоянного потока в каждом из двух сердечников, четные гармоники за пределы трансформаторов выходить не буДУТ. Технико-экономический эффект уст ройства достигается за счет снижения габаритов обмоток трансформаторов и повыщения надежности работы.

ТРЕХФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащий трехфазньш трехстержневой трансформатор с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, а также обмотку, регулируемую постоянным током, и конденсаторы, подключенные к вторичной обмотке трансформатора, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, трансформатор снабжен дополнительным трехстержневым замкнутым магнитопроводом, аналогичным первому, верхняя и нижняя точки соединения стержней обоих магнитоп-оводов соединены дополнительными сердечниками, на которых расположена обмотка подмагничивания, а первичная и вторичная обмотки выполнены в виде двух равных секций, расположенных на соответствующих стержнях основного и дополнительного магнитопроводов. Ф т