Конструкция реактора с двумя активными частями

Изобретение относится к электротехнике, к высоковольтным реакторам. Технический результат состоит в упрощении сборки, уменьшении магнитного рассеяния и повышении надежности. Конструкция реактора с двумя активными частями включает две отдельные активные части, которые соединены вместе своими внутренними обмотками (8). Две активные части расположены в одном масляном баке параллельно или в линию. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к реакторам и более конкретно к реактору с двумя активными частями.

Предпосылки создания изобретения

Известный однофазный реактор со стальным сердечником состоит из одного стального сердечника «EI»-образного типа и одной обмотки. Эта конструкция подходит для реактора, рабочее напряжение и мощность которого ниже определенных значений. Однако когда уровень напряжения и мощность реактора достигают определенной критической величины (например, реактор, в котором величина напряжения составляет 800 кВ и мощность - 100.000 кВА) или выше, реактор становится очень большим по размеру, ширина и высота реактора значительно увеличиваются, что затрудняет его транспортировку. Кроме того, поскольку длина пути утечки изоляционного элемента реактора ограничена, не разрешается, чтобы напряжение в определенном интервале изоляции неограниченно повышалось. Когда величина напряжения реактора увеличивается, напряжение утечки по поверхности диэлектрика также соответственно увеличивается, что создает скрытую опасность для реактора.

Краткое описание изобретения

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в создании конструкции реактора с двумя активными частями, который обеспечивает относительно простую сборку, имеет небольшие потери магнитного рассеяния и надежно работает по сравнению с существующими однофазными реакторами с одной активной частью.

Техническое решение, используемое для решения задачи в настоящем изобретении, заключается в том, что реактор с двумя активными частями содержит активную часть реактора, причем активная часть реактора состоит из двух отдельных активных частей, которые соединены вместе своими внутренними обмотками.

Способ расположения этих двух активных частей может быть параллельным. Выводной провод (соединение между двумя обмотками) может быть удалено от заземления электрического потенциала при использовании такого параллельного расположения, и диаметр жилы выводного провода может быть уменьшен. Альтернативно, способ расположения этих двух активных частей может заключаться в установке их в линию. При использовании такого линейного расположения присутствуют только небольшие помехи магнитного рассеяния между двумя обмотками в этих двух активных частях.

Каждая из двух отдельных активных частей включает "EI"-образный стальной сердечник, в середине которого расположен магнитопровод стального сердечника, состоящий из множества пластин стального сердечника с центральными отверстиями и множества воздушных зазоров.

Две активные части реактора размещены в одном масляном баке реактора. Так как эффективные напряжения этих двух активных частей при рабочем напряжении отличаются друг от друга, изоляционные интервалы этих двух активных частей также отличаются друг от друга. Таким образом, эти две активные части могут быть большими и малыми по размеру. Когда эти две активные части размещены последовательно согласно установленным условиям, допустимое напряжение первой активной части может составлять 30-70% общего допустимого напряжения реактора, и допустимое напряжение второй активной части может составлять 70-30% общего допустимого напряжения реактора. Естественно, эти две активные части могут иметь один и тот же размер.

Обмотки в этих двух активных частях могут быть соединены последовательно или параллельно. Таким образом, способ соединения двух соленоидов может быть последовательным или параллельным.

Способ последовательного соединения обмоток в этих двух активных частях может состоять в том, что один конец первой обмотки первой активной части, т.е. первой обмотки представляет собой вводной конец, а другой конец первой обмотки соединен с одним концом второй обмотки во второй активной части, т.е. второй обмотки, причем другой конец второй обмотки представляет собой выводной конец, и, таким образом, формируется последовательное соединение; последовательное соединение также может состоять в том, что первая обмотка соединяется со второй обмоткой последовательно, используя отводы в середине обмоток, т.е. в первой обмотке используется вводной провод в середине обмотки и выводные провода на обоих концах обмотки, причем выводные провода первой обмотки соединены параллельно, создавая вводной провод второй обмотки; во второй обмотке используется вводной провод в середине обмотки и выводные провода на обоих концах обмотки, при этом выводные провода на обоих концах второй обмотки соединены параллельно, и параллельное соединение между выводными проводами на обоих концах первой обмотки соединено с вводным проводом в середине второй обмотки последовательно.

Когда две обмотки этих двух активных частей соединены последовательно, при условии, что транспортная высота отвечает соответствующим требованиям, число секций обмотки двух обмоток больше общего числа секций обмотки с одним сердечником, и общая высота обмоток увеличивается, таким образом, длина пути утечки на поверхности обмоток при рабочем напряжении также значительно увеличивается. Таким образом, рабочее напряжение распределено на две обмотки, что гарантирует надежность изоляции реактора при этом рабочем напряжении.

Способ параллельного соединения обмоток в этих двух активных частях вместе может состоять в том, что концы обмоток соединены параллельно, т.е. один конец каждой из двух обмоток в этих двух активных частях представляет собой их вводной конец и он соединен параллельно с другим концом как вводной провод, а другой конец каждой из двух обмоток в этих двух активных частях представляет собой их выводной конец, соединенный параллельно как выводной конец; параллельное соединение также может быть выполнено так, что и первая обмотка первой активной части, и вторая обмотка второй активной части используют отводы в середине обмоток, и концы вводных проводов в середине двух обмоток соединены параллельно, при этом верхний конец и нижний конец каждой обмотки соединены параллельно, и затем параллельные соединения двух обмоток соединены параллельно и используются как выводной провод, т.е. первая обмотка использует вводной провод в середине обмотки, верхний конец и нижний конец первой обмотки, т.е. выводные концы соединены параллельно, во второй обмотке используется вводной провод в середине обмотки, верхний конец и нижний конец второй обмотки используются как выводные провода, соединенные параллельно; концы вводных проводов в середине первой обмотки и второй обмотки соединены параллельно, и два конца первой обмотки и два конца второй обмотки соединены параллельно и используются как выводной провод.

При условии, что удовлетворены требования по транспортной высоте и электрическим параметрам, можно использовать технику параллельного соединения. Когда используется средний вывод обмотки, требования по изоляции концов обмоток не являются слишком жесткими.

Конечно, тип соединения обмоток в соответствии с настоящим изобретением не ограничен вышеупомянутыми четырьмя способами.

Поскольку в настоящем изобретении используется двойная конструкция активных частей, гарантируется прессовый натяг стальных пластин ярма одного стального сердечника. Таким образом, можно регулировать помехи и вибрацию. Кроме того, недостаток, заключающийся в концентрации потерь реактора с одной активной частью, мощность которой сравнима с мощностью активной части по настоящему изобретению, может быть устранен, и распределение температур по всему реактору может быть улучшено. Таким образом, недостаток известного реактора, заключающийся в том, что в активной части существует локальный участок местного перегрева, устраняется.

Поскольку в настоящем изобретении мощность одного магнитопровода уменьшается, эта конструкция с двумя активными частями является более продвинута в отношении регулирования магнитного рассеяния и теплового излучения обмоток. Таким образом, эта конструкция может использоваться в любом реакторе с различными уровнями напряжения и требованиями к мощности. Для реактора напряжением 1000 кВ и мощностью 100000 кВА эта конструкция может удовлетворить требования по надежности изоляции и транспорта.

Краткое описание чертежей.

Фигура 1 - вид сверху на конструкцию реактора со стальным сердечником с двумя активными частями в одном примере воплощения настоящего изобретения.

Фигура 2 - вид сбоку на конструкции фигуры 1.

Фигура 3 - вид сверху на конструкцию реактора со стальным сердечником с двумя активными частями в примере воплощения настоящего изобретения (при условии, что две активные части установлены параллельно).

Фигура 4 - вид сверху на конструкцию, показанную на фигуре 3.

Фигура 5 - вид сверху на конструкцию реактора со стальным сердечником с двумя активными частями в примере воплощения настоящего изобретения (при условии, что две активные части установлены в линию).

Фигура 6 - вид сверху на конструкцию, показанную на фигуре 5.

Фигура 7 - увеличенный вид фигуры 4.

Фигура 8 - вид двух обмоток со средними выводными проводами, соединенными последовательно.

Фигура 9 - вид двух обмоток со средними выводными проводами, соединенными параллельно.

ЦИФРОВЫЕ ПОЗИЦИИ НА ЧЕРТЕЖАХ: 1 - ввод высокого напряжения, 2 - ввод высокого напряжения нейтрального провода, 3 - корпус реактора, 4 - нефтехранилище, 6 - масляный бак, 7 - стальной сердечник, 8 - обмотка, 9 - пакет пластин стального сердечника, 10 - магнитопровод стального сердечника, 11 - первая обмотка, 12 - вторая обмотка.

Подробное описание

Настоящее изобретение будет описано ниже более подробно на примерах его осуществления со ссылками на приложенные чертежи.

Приведенные примеры воплощения являются примерами, не ограничивающими объем изобретения.

Как показано на фигурах 1 и 2, реактор со стальным сердечником содержит корпус реактора 3 и маслохранилище 4. Корпус реактора 3 имеет две отдельные активные части, составляющие конструкцию с двумя активными частями, которые соединены вместе через внутренние обмотки. Обе активные части помещены в масляный бак 6, который соединен с маслохранилищем 4.

Как показано на фигурах 3-7, конструкция реактора с двумя активными частями в этом изобретении выполнена так, что каждая активная часть содержит EI-образный стальной сердечник 7 и обмотку 8. В середине каждого стального сердечника имеется множество пластин 9 стального сердечника с центральными отверстиями и множеством воздушных щелевых зазоров, которые образуют магнитопровод 10 стального сердечника. Магнитопровод 10 стального сердечника стянут множеством стяжных стержней, которые проходят через центральные отверстия. Верхние и нижние стороны и левые и правые стороны EI-образного стального сердечника 7 разделены на пластины определенной толщины стальным сердечником и стянуты поперечными стяжными шпильками. Магнитопровод 10 стального сердечника вставлен в обмотку 8.

Эти две активные части могут быть установлены параллельно (как показано на фигурах 3 и 4) или в линию (как показано на фигурах 5 и 6).

Обмотки 8 этих двух активных частей соединены последовательно или параллельно.

На фигуре 8 показано последовательное соединение. Первая обмотка 11 соединена со второй обмоткой 12 последовательно, используя вводные провода в середине обмоток, т.е. первая обмотка 11 использует вводной провод в середине первой обмотки 11 и выводные провода в обоих концах первой обмотки 11, при этом выводные провода первой обмотки 11 соединены параллельно; вторая обмотка 12 использует вводной провод в середине второй обмотки 12, и выводные провода в обоих концах второй обмотки 12 соединены параллельно, и параллельное соединение между выводными проводами в обоих концах первой обмотки 11 соединено последовательно с вводным проводом второй обмотки 12.

На фигуре 9 показан еще один тип последовательного соединения. Первая обмотка 11 соединена со второй обмоткой 12 параллельно, используя отводы в середине обмоток. Параллельное соединение может заключаться в том, что обе обмотки в первой активной части, т.е. первая обмотка 11 и обмотка во второй активной части, т.е. вторая обмотка 12 используют вводные провода в середине обмоток, и средние вводные провода двух обмоток соединены параллельно, причем верхний конец и нижний конец каждой обмотки соединены параллельно, и затем параллельные соединения двух обмоток соединяются параллельно как выводной конец, т.е. первая обмотка 11 использует вводной провод в середине обмотки, верхний конец и нижний конец первой обмотки 11 являются выводными концами и соединены параллельно, вторая обмотка 12 использует вводной провод в середине обмотки, верхний конец и нижний конец второй обмотки 12 являются выводными концами и соединены параллельно, вводные концы в середине первой обмотки 11 и второй обмотки 12 соединены параллельно, и два конца первой обмотки 11 и два конца второй обмотки 12 соединены параллельно как выводной конец.

Вышеописанные два способа соединения манеры подходят для реактора большой емкости, работающего под высоким напряжением, и могут гарантировать надежную работу реактора, малое тепловое излучение и высокую стойкость изоляции.

1. Конструкция реактора с двумя активными частями, содержащими активную часть реактора, включающую две отдельные активные части, которые соединены вместе через внутренние обмотки (8) и помещены в один и тот же масляный бак (6) реактора, обмотки (8) в двух активных частях соединены последовательно или параллельно, при этом соединения с обмотками (8) в двух активных частях вместе последовательно или параллельно выполнены так, что один конец обмотки в первой активной части, в частности первой обмотки, является вводным концом, другой конец первой обмотки соединен с одним концом обмотки во второй активной части, в частности второй обмотки, а другой конец второй обмотки представляет собой выводной конец, в результате чего формируется последовательное соединение;
или последовательное соединение выполнено так, что первая обмотка (11) соединена со второй обмоткой (12) последовательно, используя вводные провода в середине обмоток, в частности первая обмотка (11), использует вводной провод в середине первой обмотки и выводные провода в обоих концах первой обмотки, при этом выводные провода первой обмотки соединены параллельно, чтобы создать вводной провод второй обмотки (12), а вторая обмотка использует вводной провод в середине второй обмотки и выводные провода в обоих концах второй обмотки, причем выводные провода в обоих концах второй обмотки соединены параллельно, и параллельное соединение между выводными проводами в обоих концах первой обмотки соединены с вводным проводом второй обмотки последовательно.

2. Конструкция реактора с двумя активными частями по п.1, отличающаяся тем, что способ расположения этих двух активных частей является параллельным или расположением в линию.

3. Конструкция реактора с двумя активными частями по п.1, отличающаяся тем, что каждая из двух отдельных активных частей включает EI-образный стальной сердечник (7), в середине которого сформирован магнитопровод (10) стального сердечника в виде пакета стальных пластин (9) с центральными отверстиями и множеством воздушных зазоров.

4. Конструкция реактора с двумя активными частями по п.1, отличающаяся тем, что способ параллельного соединения обмоток в этих двух активных частях выполнен так, что один конец каждой из двух обмоток в двух активных частях представляет собой их вводной конец и соединен с каждой обмоткой параллельно как вводной провод, другой конец каждой из двух обмоток в двух активных частях представляет собой их выводной конец и соединен с обмотками параллельно как выводной провод или параллельное соединение выполнено так, что обе обмотки в первой активной части, т.е. первая обмотка (11) и обмотка во втором активной части, т.е. вторая обмотка (12) использует вводные провода в середине обмоток, причем средние вводные концы двух обмоток соединены параллельно, верхний конец и нижний конец каждой обмотки соединены друг с другом параллельно, и параллельные соединения двух обмоток соединяются параллельно как выводной конец, в частности, первая обмотка (11) использует вводной провод в середине обмотки, при этом верхний конец и нижний конец первой обмотки представляют собой выводные концы и соединены параллельно, вторая обмотка (12) использует вводной провод в середине обмотки, при этом верхний конец и нижний конец второй обмотки представляют собой концы вывода и соединены параллельно, вводные концы в середине первой обмотки и второй обмотки соединены параллельно, и два конца первой обмотки и два конца второй обмотки соединены параллельно как выводной конец.