RU123598U1 - Трехфазный управляемый реактор - Google Patents

Трехфазный управляемый реактор Download PDF

Info

Publication number
RU123598U1
RU123598U1 RU2012138289/07U RU2012138289U RU123598U1 RU 123598 U1 RU123598 U1 RU 123598U1 RU 2012138289/07 U RU2012138289/07 U RU 2012138289/07U RU 2012138289 U RU2012138289 U RU 2012138289U RU 123598 U1 RU123598 U1 RU 123598U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
control
sections
reactor
star
Prior art date
Application number
RU2012138289/07U
Other languages
English (en)
Inventor
Павел Юрьевич Булыкин
Сергей Васильевич Крайнов
Леонид Леонидович Федосов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы" (ОАО "НТЦ "ФСК ЕЭС")
Открытое акционерное общество "Айдис групп" (ОАО "Айдис групп")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс"), Открытое акционерное общество "Научно-технический центр Федеральной сетевой компании Единой энергетической системы" (ОАО "НТЦ "ФСК ЕЭС"), Открытое акционерное общество "Айдис групп" (ОАО "Айдис групп") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Priority to RU2012138289/07U priority Critical patent/RU123598U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU123598U1 publication Critical patent/RU123598U1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

1. Трехфазный управляемый реактор, содержащий в каждой фазе магнитопровод с двумя стержнями, разделенными на продольные части, одна из которых имеет зазор, двухсекционные сетевые и управляющие обмотки, размещенные на стержнях, трехфазные ключи управления, подключенные к управляющим обмоткам, при этом секции сетевой обмотки охватывают стержень и соединены параллельно, секции управляющей обмотки охватывают часть стержня, не имеющую зазора, три секции управляющих обмоток, размещенные на магнитопроводах разных фаз, соединены в звезду, а три другие - в эквивалентный треугольник.2. Реактор по п.1, в котором трехфазные ключи управления собраны по схеме треугольника.3. Реактор по п.1, в котором трехфазные ключи управления собраны по схеме звезда.4. Реактор по п.1, в котором один трехфазный ключ управления собран по схеме звезда, а другой - по схеме треугольника.

Description

Область техники
Полезная модель относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использована, например, в качестве шунтирующего реактора в статических компенсаторах реактивной мощности линий электропередачи.
Уровень техники
Регулирование напряжения на линии электропередачи осуществляют за счет компенсации ее реактивной мощности, для чего шунтируют линию управляемыми реакторами, функционирующими в качестве регуляторов реактивного тока.
Известен управляемый реактор, магнитопровод которого выполнен в виде двух стержней, на каждом из которых размещены первичная и вторичная обмотки, причем первичные обмотки соединены параллельно, а вторичные последовательно [US 84837497]. Для регулирования индуктивного сопротивления на первичной стороне включен двунаправленный ключ на тиристорах с фазовым управлением. Реактор обеспечивает плавное регулирование тока через первичную обмотку при низком уровне гармоник с порядковыми номерами 5, 7, 11, 13. Однако параметры ключа должны соответствовать напряжению первичной обмотки, что при напряжении более 100 кВ приводит к необходимости использовать большое число последовательно соединенных мощных тиристоров, существенно недогруженных по току.
Известен выбранный в качестве прототипа управляемый реактор, содержащий в каждой фазе магнитопровод, стержнь которого разделены на продольные части, одна из которых выполнена с зазором. На стержне магнитопровода размещены сетевая обмотка и управляющая обмотка, к которой подключен ключи управления. Управляющая обмотка охватывает часть стержня без зазора, а сетевая обмотка охватывает весь стержнь. К обмотке управления подключен тиристорный ключ [RU 2297062].
Для компенсации гармоник, генерируемых при фазовом управлении тиристорным ключем, в прототипе применен многозвенный фильтр с использованием компенсационной обмотки, объединенной с дополнительной последовательной обмоткой, что существенно увеличивает установленную мощность реактора и его инерционность.
Сущность полезной модели
Техническим результатом полезной модели является снижение уровня генерируемых гармоник без увеличения установленной мощности и инерционности реактора.
Предметом полезной модели является трехфазный управляемый реактор, содержащий в каждой фазе магнитопровод с двумя стержнями, разделенными на продольные части, одна из которых имеет зазор, двухсекционные сетевые и управляющие обмотки, размещенные на стержнях, трехфазные ключи управления, подключенные к управляющим обмоткам, при этом секции сетевой обмотки охватывают стержень и соединены параллельно, секции управляющей обмотки охватывают часть стержня, не имеющую зазора, три секции управляющих обмоток, размещенные на магнитопроводах разных фаз, соединены в звезду, а три другие - в эквивалентный треугольник.
Развития полезной модели предусматривают использование различных схем соединения трехфазных ключей управления: оба ключа могут быть собраны по схеме звезда или треугольник, один ключ может быть собран по схеме звезда, а другой - по схеме треугольника.
Это позволяет выбрать для реализации ключей тиристоры с параметрами, подходящими в частных случаях.
Осуществление полезной модели с учетом ее развитий
Фиг.1 иллюстрирует конструкцию фазных магнитопроводов реактора, а фиг.2 - электрическую схему трехфазного реактора.
На фиг.1 представлен двухстержневой магнитопровод 1. Стержни 2 и 3 разделены на две продольные части 4 и 5. Часть 4 выполнена с зазором, а часть 5 - без него. На стержнях 2 и 3 размещены двухсекционные сетевые и управляющие обмотки: Сетевая обмотка состоят из двух секций 6, а управляющая из секций 7 и 8. Секции 7 и 8 охватывают части 5 стержней 2 и 3 соответственно, не имеющие зазора. Каждая секция 6 охватывает один из стержней 2 или 3 целиком (т.е. обе его части 4 и 5).
На фиг.2 показано, что секции 6 каждой фазы соединены параллельно, секции 7 разных фаз - в звезду, секции 8 разных фаз - в эквивалентный треугольник. Все секции 6 имеют равное число витков. Отношение числа витков секции 7 к числу витков секции 8 определяется эквивалентным преобразованием звезды в треугольник и равно . К соединенным в звезду секциям 7 подключен трехфазный управляющий ключ 9 на тиристорах, а к соединенным в треугольник секциям 8 - трехфазный управляющий ключ 10. Управляющие ключи 9 и 10 могут быть выполнены на тиристорах и собраны по схеме звезда или треугольник.
Сетевые обмотки из параллельно соединенных секций 6 предназначены для подключения к трехфазной сети и могут быть собраны, например, по схеме звезда.
Реактор работает следующим образом.
Ток в каждой из параллельных секций 6 определяется величиной тока и числом витков размещенной на том же стержне (2 или 3) секции (7 или 8) управляющей обмотки. В свою очередь, токи в секциях 7 и 8 регулируются фазой угла включения ключей 9 и 10 соответственно.
Если ключи 9 и 10 закрыты, ток в секциях 7 и 8 отсутствует и магнитный поток, формируемый напряжением на секциях сетевых 6 обмоток, проходит главным образом по частям 5 стержня, не имеющим зазора.
В случае, если управляющий ключ 9 или 10 открыт и проводит ток, магнитный поток из части 5 соответствующего стержня переходит в часть 4 с немагнитным зазором. Это происходит за счет того, что намагничивающая сила, создаваемая током секции (7 или 8) управляющей обмотки в части 5 стержня, уравновешивается намагничивающей силой, создаваемой током соответствующей секции 6 сетевой обмотки, а в части 4 стержня намагничивающая сила секции 6 сетевой обмотки уравновешивается только магнитным сопротивлением, которое определяется величиной немагнитного зазора. Поэтому соотношение токов в секции 7 или 8 управляющей обмотки и в соответствующей секции 6 сетевой обмотки определяется отношением их числа витков, а величина тока - размером немагнитного зазора в части 5 стержня.
Если ключи 9 и 10 находятся в открытом состоянии в течение всего периода переменного тока, магнитный поток из части 5 (без зазора) стержней 2 или 3 практически полностью вытесняется в часть 4 (с зазором), и вся намагничивающая сила прикладывается к немагнитному зазору.
В этом режиме падение напряжения на управляющих ключах близко к нулю в течение всего периода, поэтому магнитный поток в стержнях магнитопровода определяется напряжением сети и имеет форму основной гармоники. Соответственно такую форму имеют намагничивающие силы, создаваемые токами сетевой и управляющей обмоток, и поэтому токи в сетевых обмотках реактора имеют только основную гармонику и в них отсутствуют составляющие высших гармоник.
Если управляющие ключи включаются в фазе периода переменного тока, отличной от нуля, и проводят ток не полную часть периода, магнитный поток стержня из части 5 вытесняется в часть 4 с немагнитным зазором только на интервале открытого состояния соответствующего управляющего ключа, а на интервале его закрытого состояния магнитный поток стержня остается только в части 5. Соответственно, длительность тока в управляющей обмотке, его форма и величина основной гармоники определяется соотношением длительности проводящего и непроводящего состояний управляющего ключа, и чем меньше длительность проводящего состояния, тем меньше величина основной гармоники.
Если управляющий ключ проводит ток не полную часть периода, форма тока в нем отлична от синусоидальной формы, и соответственно в токах управляющих и сетевых обмоток присутствуют высшие гармоники. Величина их зависит от фазы включения управляющего ключа и может существенно превышать допустимый уровень в 3%. Наибольшую величину имеют пятая и седьмая гармоники, уровень которых к номинальному значению основной гармоники может достигать 7%.
В каждой из параллельных секций 6 токи имеют пятую и седьмую гармоники, причем амплитуды этих гармоник в параллельно соединенных секциях 6 одинаковые, а направления противоположны. При векторном сложении они компенсируют друг друга и не попадают в общий ток сетевой обмотки реактора.
Такой эффект достигается за счет того, что токи в разных параллельных секциях 6 сетевых обмоток определяются состоянием ключей 9 и 10, подключенных к секциям 7 и 8 управляющих обмоток, соединенным по разным схемам: в звезду и в эквивалентный треугольник.
При одинаковых формах токов в обмотках 7 и 8, задаваемых фазой включения управляющих ключей 9 и 10, в сетевых токах реактора пятая и седьмая гармоники отсутствуют полностью при симметрии геометрических параметров и напряжений сети. Суммарный показатель гармонических искажений THD (Total Harmonic Distortion) не превышает 2%. Основной вклад в него вносят одиннадцатая и тринадцатая гармоники. Остальные гармоники (семнадцатая и выше) влияют на этот показатель незначительно.
Суммарная установленная мощность управляющих ключей равна номинальной мощности трехфазного реактора. При одинаковых схемах трехфазного соединения требуемые параметры управляющих ключей одинаковы. Устройство малоинерционно: время изменения тока реактора от тока холостого хода (ключи 9 и 10 выключены весь период) до тока короткого замыкания (ключи 9 и 10 включены весь период) не превышает 10 мс.

Claims (4)

1. Трехфазный управляемый реактор, содержащий в каждой фазе магнитопровод с двумя стержнями, разделенными на продольные части, одна из которых имеет зазор, двухсекционные сетевые и управляющие обмотки, размещенные на стержнях, трехфазные ключи управления, подключенные к управляющим обмоткам, при этом секции сетевой обмотки охватывают стержень и соединены параллельно, секции управляющей обмотки охватывают часть стержня, не имеющую зазора, три секции управляющих обмоток, размещенные на магнитопроводах разных фаз, соединены в звезду, а три другие - в эквивалентный треугольник.
2. Реактор по п.1, в котором трехфазные ключи управления собраны по схеме треугольника.
3. Реактор по п.1, в котором трехфазные ключи управления собраны по схеме звезда.
4. Реактор по п.1, в котором один трехфазный ключ управления собран по схеме звезда, а другой - по схеме треугольника.
Figure 00000001
RU2012138289/07U 2012-09-07 2012-09-07 Трехфазный управляемый реактор RU123598U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138289/07U RU123598U1 (ru) 2012-09-07 2012-09-07 Трехфазный управляемый реактор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138289/07U RU123598U1 (ru) 2012-09-07 2012-09-07 Трехфазный управляемый реактор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU123598U1 true RU123598U1 (ru) 2012-12-27

Family

ID=49257909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012138289/07U RU123598U1 (ru) 2012-09-07 2012-09-07 Трехфазный управляемый реактор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU123598U1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657474C1 (ru) * 2017-04-10 2018-06-14 Илья Николаевич Джус Реактор-трансформаторный тиристорный компенсатор (варианты)
RU2657461C1 (ru) * 2017-04-10 2018-06-14 Илья Николаевич Джус Тиристорный реактор-трансформаторный компенсатор
RU2665699C1 (ru) * 2017-11-16 2018-09-04 Илья Николаевич Джус Однофазный реактор-трансформатор
RU2666551C1 (ru) * 2017-11-16 2018-09-11 Илья Николаевич Джус Реактор-трансформатор для тиристорного компенсатора
RU2680373C1 (ru) * 2017-11-16 2019-02-20 Илья Николаевич Джус Трехфазный реактор-трансформатор
RU2693890C2 (ru) * 2017-07-13 2019-07-08 Илья Николаевич Джус Способ управления тиристорным реактором

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657474C1 (ru) * 2017-04-10 2018-06-14 Илья Николаевич Джус Реактор-трансформаторный тиристорный компенсатор (варианты)
RU2657461C1 (ru) * 2017-04-10 2018-06-14 Илья Николаевич Джус Тиристорный реактор-трансформаторный компенсатор
RU2693890C2 (ru) * 2017-07-13 2019-07-08 Илья Николаевич Джус Способ управления тиристорным реактором
RU2665699C1 (ru) * 2017-11-16 2018-09-04 Илья Николаевич Джус Однофазный реактор-трансформатор
RU2666551C1 (ru) * 2017-11-16 2018-09-11 Илья Николаевич Джус Реактор-трансформатор для тиристорного компенсатора
RU2680373C1 (ru) * 2017-11-16 2019-02-20 Илья Николаевич Джус Трехфазный реактор-трансформатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU123598U1 (ru) Трехфазный управляемый реактор
EP2888639B1 (en) Distribution transformer
Dimitrovski et al. Applications of saturable-core reactors (SCR) in power systems
Madani et al. Inrush current limiter based on three-phase diode bridge for Y-yg transformers
Mehmood et al. A comprehensive review on magnetically controllable reactor: Modelling, applications and future prospects
RU2622890C1 (ru) Способ включения, выключения и регулирования напряжения трансформаторной подстанции
García et al. Feasibility of electronic tap-changing stabilizers for medium voltage lines—Precedents and new configurations
Gerdroodbari et al. Remanent flux negative effects on transformer diagnostic test results and a novel approach for its elimination
RU2518149C2 (ru) Управляемый реактор с трехстержневым магнитопроводом
RU124077U1 (ru) Управляемый реактор с трехстержневым магнитопроводом
RU2643350C1 (ru) Распределительное устройство в сети переменного тока
RU2717080C1 (ru) Многомостовой выпрямитель
CA2910674C (en) Apparatus for reducing a magnetic unidirectional flux component in the core of a transformer
RU84163U1 (ru) Управляемый токоограничивающий реактор (варианты)
Yang et al. A transient model for controlled shunt reactor based on duality theory
CN109545527A (zh) 一种无级调容分裂移相变压器
RU2576630C2 (ru) Управляемый подмагничиванием трансформатор
RU2666551C1 (ru) Реактор-трансформатор для тиристорного компенсатора
Yang et al. Numerical and Experimental Analysis of CSR of Transformer Type for Bidirectional Reactive Power Compensation
CN108450038B (zh) 用于能源网络中的中性导体电流补偿的滤波电路
Meng et al. Effect of Winding Configuration on the kVA Rating of Wye-connected Autotransformer Applied to 12-pulse Rectifier
RU2548171C2 (ru) Устройство, обеспечивающее электромагнитную совместимость работы электрооборудования с регулируемым магнитным потоком
RU2050679C1 (ru) Устройство для регулирования напряжения
Partha Sarathy Analysis and Optimization of Medium Voltage Line Voltage Regulators
RU12303U1 (ru) Стабилизатор переменного напряжения