Управляемый шунтирующий реактор и способы управления (варианты)

Авторы патента:

H01F29/14 - с регулируемым подмагничиванием (магнитные усилители H03F)

Владельцы патента RU 2686060:

Джус Илья Николаевич (RU)

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - повышение надежности за счет применения вспомогательного выключателя. Новым является то, что выпрямитель соединяется с питающей его компенсационной обмоткой через вспомогательный выключатель. Это создает возможность осуществить дополнительно несколько щадящих способов управления. 5 н.п. ф-лы, 1 ил.

Предложение относится к электротехнике и используется в электроэнергетических системах.

Широко известный /1/ управляемый шунтирующий реактор (далее - УШР) предусматривают подключение к цепи подмагничивания от нескольких (двух, трех) выпрямителей. Недостаток устройства состоит в громоздкости.

Прототипом предложения является УШР /2/с мостовым выпрямителем, полюсами связанным обмотками подмагничивания и питающимся от его компенсационной обмотки (далее-КО), соединенной в треугольник и содержащий сетевой выключатель и размыкатель треугольника. Относительно низкая надежность такого УШР обусловлена наличием перенапряжений /4/при различных режимах (включение, отключение, АПВ).Технический результат, достигаемый в предложенном изобретении, состоит в повышении надежности.

Технический результат достигается за счет того, что между выводами компенсационной обмотки в входом выпрямителя включен выключатель. Обеспечение такого результата достигается при однофазных коротких замыканиях, состоящий тем, что команду на размыкатель КО подают с выдержкой времени после подачи команды на отключение вспомогательного выключателя.

Дополнительно команду на отключение вспомогательного выключателя подают с выдержкой времени после подачи команды на отключение сетевого выключателя.

Еще одно дополнение состоит в том, что команду на включение вспомогательного выключателя подают с выдержкой времени после подачи команды на включение сетевого выключателя.

И еще одно дополнение состоит в том, что команду на включение размыкателя КО подают с выдержкой времени после подачи команды на включение сетевого выключателя.

На чертеже приведена обобщенная схема УШР. Она содержит: 1, 2 - сетевые обмотки, 3 - сетевой выключатель, 4 - сеть, 5 - зазеляющие резисторы(балласты), 6 - компенсационная обмотка(КО), 7 - размыкатель, 8 - вспомогательный выключатель, 9 управляемый выпрямитель, 10 - заземление, 11 - блок управления, связи которого с блоками 3, 7, 8, 9 для упрощения не показаны. УШР показан в отключенном состоянии.

Работа УШР осуществляется следующим образом. В рабочем состоянии все коммутационные аппараты 3,7,8 включены, выпрямитель 9 устанавливает требуемое значение тока подмагничивания. Этот ток подмагничивания подается по вариантам:

1-в нулевые точки звезд сетевых обмотках 1, 2 - это схема наложенного подмагничивания, в которой по сетевым обмоткам 1, 2 протекает и этот постоянный ток и переменный ток из сети 4;

2 - в отдельные обмотки подмагничивания, в которых протекает только этот постоянный ток, а в обмотках 1, 2 - протекает только ток из сети 4.

Изменением величины тока выпрямителя 9, изменяют величину реактивного тока, потребляемого из сети от значения 2-5% при нулевом токе до 110% номинального при максимальном токе выпрямителя 9. Введение в схему выключателя 8 позволяет отключать выпрямитель 9 во внештатных ситуациях, используя УШР по минимальной его способности. Кроме того становится возможным осуществить дополнительно другие способы управления.

КО 6 в нормальных режимах поглощает кратные трем гармоники тока, чем улучшает режим сети 4. При однофазных коротких замыканиях сети 4 в КО 6 появляется большой ток основной частоты. Для его ликвидации необходимо разорвать треугольник КО6 -отключить размыкатель 7. Но при этом большой ток перекинется на выпрямитель 9, что вызовет его значительную перегрузку. Поэтому вначале подается команда на отключение 8 и лишь с запаздыванием подается команда на отключение 7.

В другом варианте способа при пуске УШР в работу вначале подается команда на сетевой выключатель 3, подключающий УШР к основной сети 4. Если эту операцию производить при замкнутом размыкателе 7 в КО 6 появится бросок тока. Хотя он не опасен, однако это лишнее воздействие и потери. Поэтому КОб соединяется в треугольник с задержкой, замыканием размыкателя 7.

Как известно /3/, при подключении сетевых обмоток 1, 2 к сети 4 возможны перенапряжения на выпрямителе 9 при отсутствии вспомогательного выключателя 8. Поэтому при введении этого выключателя 8 в схему, его включение задерживают на время затухания переходного режима подключения сетевых обмоток 1, 2. Это повышает надежность выпрямителя.

Еще один способ управления осуществляется, благодаря тому, что в режиме вывода УШР из работы отключают выключатель 8 с запаздыванием по отношению к сетевому выключателю 3. То есть некоторое время выпрямитель 9 находится в работе в процессе выключения сетевого выключателя 3. Сохранение тока подмагничивания на определенном уровне облегчает процес отключения сетевых обмоток 1, 2. Для осуществления всех упомяннутых операций необходимы задержки между ними в несколько миллисекунд.

Таким образом, применение вспомогательного выключателя и способов управления УШР позволяет отключать выпрямитель от источника повышенных воздействий (КО) в периоды их возникновения, что создает щадящие режимы работы электрооборудования, тем самым повышается надежность.

Источники информации:

1. Патент РФ №2473999.

2. Патент РФ №2643787.

3. Журнал «Электро»,2012, №4, стр. 37-41.

1. Управляемый шунтирующий реактор (УШР) с мостовым выпрямителем, полюсами связанным обмотками подмагничивания и питающимся от его компенсационной обмотки (КО), соединенной в треугольник и содержащий сетевой выключатель и размыкатель треугольника, отличающийся тем, что между выводами компенсационной обмотки и входом выпрямителя включен вспомогательный выключатель.

2. Способ управления УШР по п. 1 при однофазных коротких замыканиях, состоящий в разрыве треугольника КО, отличающийся тем, что команду на размыкатель КО подают с выдержкой времени после подачи команды на отключение вспомогательного выключателя.

3. Способ управления УШР по п. 1 при включении, отличающийся тем, что команду на включение размыкателя КО подают с выдержкой времени после подачи команды на включение сетевого выключателя.

4. Способ управления УШР по п. 1 при включении, отличающийся тем, что команду на включение вспомогательного выключателя подают с выдержкой времени после подачи команды на включение сетевого выключателя.

5. Способ управления УШР по п. 1 при отключении, отличающийся тем, что команду на отключение вспомогательного выключателя подают с выдержкой времени после подачи команды на отключение сетевого выключателя.

Изобретение относится к электротехнике и используется в электросистемах. Последовательно с тройками силовых обмоток (1 и 2), включены дополнительные обмотки подмагничивания (7, 8) соединённые в разомкнутые треугольники.

Электрический реактор, управляемый подмагничиванием // 2682648

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении размеров основной обмотки, магнитной системы, расхода активных материалов, габаритных размеров и снижении потерь электроэнергии от полей рассеяния основного магнитного потока.

Шунтирующий реактор-компенсатор (варианты) // 2680374

Изобретение относится к электротехнике и используется в электросистемах. Управляемый реактор (1) подмагничивается выпрямителем (3), питающимся от реактора (1) (от отпаек или от компенсационной обмотки) через конденсаторы (2).

Управляемый электрический реактор // 2677681

Управляемый электрический реактор относится к области электротехники и может быть использован как шунтирующий реактор для регулирования напряжения и реактивной мощности в высоковольтных линиях электропередач.

Параметрический ортогонально-потоковый трансформатор с независимыми магнитопроводами // 2674009

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в областях генерирования, трансформации и фильтрации электроэнергии. Технический результат состоит в повышении к.п.д.

Регулируемая реакторная установка // 2666927

Изобретение относится к электротехнике и используется в электроэнергетических системах. Установка состоит из управляемого шунтирующего реактора по схеме две звезды, между средними точками которых включен выпрямитель.

Бесступенчато регулируемая компенсационная дроссельная катушка насыщения // 2664387

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении мощности источников постоянного напряжения, степени искажения рабочего тока и ошибки регулирования, а также уменьшении числа источников постоянного напряжения.

Дугогасящий реактор с регулируемыми распределенными зазорами рдмрр // 2663538

Изобретение относится к электротехнике и энергетике, в частности к ферромагнитным устройствам, управляемым изменением воздушного зазора. Реактор с регулируемым зазором содержит магнитопровод со средним стержнем, состоящим из двух подвижных, верхнего и нижнего, сердечников, боковых ярем, обмоток - основной, сигнальной и управления, механизм регулирования зазоров с приводом вала перемещения подвижных сердечников.

Трехфазное электромагнитное устройство // 2663412

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в качестве электромагнитного устройства в управляемых подмагничиванием шунтирующих реакторов, применяемых в высоковольтных электрических сетях для плавного регулирования реактивной мощности.

Шунтирующий реактор с пофазным управлением // 2662149

Изобретение относится к области электротехники и используется в электросистемах. Регулирование рабочего тока в каждой фазе реактора с обмотками (1, 2) происходит раздельно выпрямителями (4).

Аксиальный многофазный стабилизируемый трансформатор-фазорегулятор // 2686084

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в лабораторных условиях для поверки электросчетчиков, в радиотехнических устройствах и т.д. Технический результат - стабилизация выходного напряжения трансформатора-фазорегулятора по величине, повышение надежности контактного соединения. Аксиальный многофазный стабилизируемый трансформатор-фазорегулятор содержит корпус, два аксиальных магнитопровода с пазами, в которые уложены первичная трехфазная и вторичная многофазная обмотки, самотормозящуюся червячную передачу, состоящую из червяка и винтового колеса с валом, закрепленным в подшипниковых узлах, при этом в верхней части корпуса дополнительно установлен корректор напряжения, вход которого подключен на линейное напряжение любых двух фаз вторичной многофазной обмотки, при этом аксиальный магнитопровод с вторичной многофазной обмоткой жестко закреплен в нижней части корпуса, а между его верхней активной торцовой поверхностью и аксиальным магнитопрводом с первичной трехфазной обмоткой установлен жестко закрепленный в корпусе посредством первого диска магнитный шунт, в пазы которого уложена тороидальная обмотка подмагничивания, подключенная к выходу корректора напряжения, при этом аксиальный магнитопровод с первичной трехфазной обмоткой жестко закреплен на валу винтового колеса червячной передачи посредством второго диска и выполнен с возможностью поворота относительно неподвижного аксиального магнитопровода с вторичной многофазной обмоткой и магнитного шунта вокруг их общей оси симметрии, между магнитным шунтом и аксиальным магнитопроводом с первичной трехфазной обмоткой имеется воздушный зазор, а первичная трехфазная обмотка выполнена с возможностью подключения к первичной сети посредством щеточных скользящих контактов. 5 ил.

Шунтирующий реактор с комбинированным возбуждением (варианты) // 2686301

Изобретение относится к электротехнике и используется в электросистемах для компенсации реактивной мощности. Технический результат – снижение массы и габаритов. Технический результат достигается за счет того, что реактор с наложением постоянного и переменного тока в силовых обмотках содержит дополнительные катушки (3, 4), усиливающие возбуждение. Катушки (3, 4) включаются последовательно или параллельно в цепь выпрямителя (5). 5 н.п. ф-лы, 5 ил.

Управляемый шунтирующий реактор-автотрансформатор // 2688882

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для компенсации избыточной реактивной мощности преимущественно дальних линий электропередачи и изменения на них напряжения. Технический результат заключается в совмещении в шунтирующем реакторе-автотрансформаторе функций регулирования реактивной мощности и регулирования напряжения в широком диапазоне на линии электропередачи. Устройство содержит магнитопровод с ярмами и основным стержнем, вокруг которого расположены обмотка управления, последовательная часть сетевой обмотки, включенной по автотрансформаторной схеме, компенсационная обмотка и общая часть сетевой обмотки. К компенсационной обмотке подключен блок дополнительного изменения реактивной мощности устройства. Регулирование напряжения производится путем изменения сцепления основного магнитного потока с последовательной частью сетевой обмотки, выполняемого регулированием тока обмотки управления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.