RU2324250C1 - Electrical reactor with magnetic biasing - Google Patents

Electrical reactor with magnetic biasing Download PDF

Info

Publication number
RU2324250C1
RU2324250C1 RU2006145299/09A RU2006145299A RU2324250C1 RU 2324250 C1 RU2324250 C1 RU 2324250C1 RU 2006145299/09 A RU2006145299/09 A RU 2006145299/09A RU 2006145299 A RU2006145299 A RU 2006145299A RU 2324250 C1 RU2324250 C1 RU 2324250C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
rod
beginning
parts
reactor
Prior art date
Application number
RU2006145299/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
нцев Александр Михайлович Бр (RU)
Александр Михайлович Брянцев
Original Assignee
Александр Михайлович Брянцев
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 Александр Михайлович Брянцев filed Critical Александр Михайлович Брянцев
Priority to RU2006145299/09A priority Critical patent/RU2324250C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2324250C1 publication Critical patent/RU2324250C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: electrical reactor includes laminated core system with upper, lower, middle, and two side yokes, with co-axial upper and lower rods, with winding placed on each rod that is comprised of two parts, with lead-ins to which winding parts are connected, with a converter with control system. It is implemented as a three-phase device with three lead-ins and three converters. Magnetic system is implemented with three upper and three lower rods. Two parts of windings are placed on each of them being implemented in the form of disks. The suggested scheme of winding parts connection with lead-ins and converters and the order of their placement over rods provide for twice lower magnetic flux in the middle yoke and twice lower amount of electrical steel needed for this yoke than that of known reactors. Implementation of winding from two parts in the form of identical disks on each rod provides for absence of circulating currents in winding circuits of different rods and absence of additional loss in windings due to these currents.
EFFECT: expansion of functionality, reduction of required amount of conductive material, electrical steel and structural steel, lower loss and occupied area.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управляемых подмагничиванием реакторов, устанавливаемых, например, в электрической сети в качестве шунтирующих реакторов для компенсации реактивной мощности, параллельно с конденсаторными батареями и др.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used for magnetization controlled reactors installed, for example, in an electric network as shunt reactors for reactive power compensation, in parallel with capacitor banks, etc.

Известен электрический реактор с подмагничиванием - управляемый подмагничиванием дугогасящий реактор типа РУОМ [1]. В известном реакторе-аналоге имеется бронестержневая совмещенная («двухэтажная») магнитная система с верхним, нижним, средним и двумя боковыми ярмами, соосными верхним и нижнем стержнями. На стержнях расположены обмотки, состоящие из двух частей, имеется система управления. Недостатками аналога являются сниженная надежность из-за наличия в обмотке регулировочной части, при коротком замыкании которой возникают большие электродинамические силы в обмотках, а также увеличенные потери в стали и расход стали в ярмах.Known electric reactor with magnetization - controlled by magnetization arc suppression reactor type RUOM [1]. In the known analogue reactor there is an armored rod combined (“two-story”) magnetic system with upper, lower, middle and two side yokes, coaxial upper and lower rods. On the rods are windings, consisting of two parts, there is a control system. The disadvantages of the analogue are reduced reliability due to the presence of an adjustment part in the winding, during short circuit of which there are large electrodynamic forces in the windings, as well as increased losses in steel and steel consumption in yokes.

Частично недостатки реактора [1] устранены в устройстве, являющемся наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению [2]. В известном электрическом реакторе с подмагничиванием имеется шихтованная из листов электротехнической стали магнитная система с верхним, нижним, средним и двумя боковыми ярмами, соосными верхним и нижним стержнями, расположенные на стержнях верхняя и нижняя обмотки, каждая из которых состоит из двух частей. Начала двух обмоток подключены к одному вводу реактора, а концы - ко второму вводу. Между боковыми ярмами и средним ярмом выполнены немагнитные зазоры. В реактор введены два полупроводниковых диода, при этом первый диод анодом подключен к концу одной части первой обмотки, а катодом - к началу второй части первой обмотки, второй диод катодом подключен к концу одной части второй обмотки, а анодом - к началу второй части второй обмотки. Имеется система управления, которая подключена к анодам и катодам обоих диодов. В известном электрическом реакторе установлены четыре магнитных шунта в виде прямоугольных рам с горизонтальными и вертикальными частями, причем горизонтальные части шунтов расположены на торцах обмоток вдоль верхнего, среднего и нижнего ярем, а замыкающие их вертикальные части расположены вдоль боковых ярем. Недостатком известного устройства является то, что известный реактор - однофазный, и для работы в трехфазной сети приходится использовать в трехфазной группе три однофазных реактора-прототипа, что связно с увеличенным расходом проводникового материала (меди или алюминия), электротехнической и конструкционной стали, трансформаторного масла, с увеличенными потерями, с увеличенной площадью, занимаемой трехфазной группой реакторов на подстанции. Известный реактор имеет также увеличенные потери в обмотках на циркулирующие токи.Partially, the disadvantages of the reactor [1] are eliminated in the device, which is the closest in technical essence to the proposed invention [2]. In the known electric reactor with magnetization there is a magnetic system laden from sheets of electrical steel with an upper, lower, middle and two side yokes, coaxial upper and lower rods located on the rods of the upper and lower windings, each of which consists of two parts. The beginning of two windings are connected to one input of the reactor, and the ends to the second input. Non-magnetic gaps are made between the side yokes and the average yoke. Two semiconductor diodes are introduced into the reactor, while the first diode is connected to the end of one part of the first winding by the anode and the cathode to the beginning of the second part of the first winding, the second diode is connected by the cathode to the end of one part of the second winding and the anode to the beginning of the second part of the second winding . There is a control system that is connected to the anodes and cathodes of both diodes. In the known electric reactor, four magnetic shunts are installed in the form of rectangular frames with horizontal and vertical parts, the horizontal parts of the shunts being located at the ends of the windings along the upper, middle and lower yoke, and the vertical parts closing them are located along the side yards. A disadvantage of the known device is that the known reactor is single-phase, and in order to operate in a three-phase network, it is necessary to use three single-phase prototype reactors in a three-phase group, which is associated with an increased consumption of conductive material (copper or aluminum), electrical and structural steel, transformer oil, with increased losses, with an increased area occupied by a three-phase group of reactors in substations. The known reactor also has increased losses in the circulating current windings.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей реактора за счет введения трехфазной конструкции реактора, снижения за счет этого расхода проводникового материала (меди или алюминия), электротехнической и конструкционной стали, трансформаторного масла, потерь, площади, занимаемой трехфазной группой реакторов на подстанции, снижение расхода электротехнической стали в среднем ярме реактора за счет более рациональной схемы соединения его обмоток и снижение потерь в обмотках на циркулирующие токи.The aim of the invention is to expand the functionality of the reactor by introducing a three-phase reactor design, thereby reducing the consumption of conductive material (copper or aluminum), electrical and structural steel, transformer oil, losses, the area occupied by a three-phase group of reactors in substations, and reducing the consumption of electrical steel the average yoke of the reactor due to a more rational scheme for connecting its windings and reducing losses in the windings for circulating currents.

Поставленная цель достигается тем, что электрический реактор с подмагничиванием, содержащий шихтованную из листов электротехнической стали магнитную систему с верхним, нижним, средним и двумя боковыми ярмами, с соосными верхним и нижним стержнями, с обмоткой, состоящей из двух частей, расположенной на каждом стержне с вводами, к которым присоединены части обмоток, с преобразователем и системой управления, выполнен трехфазным, имеет три ввода и три преобразователя. Магнитная система выполнена с тремя верхними и тремя нижними стержнями, при этом две части обмоток размещены на каждом из них и выполнены в виде дисков. К первому вводу подсоединены начало первой части обмотки верхнего первого стержня и конец первой части обмотки нижнего второго стержня. К первому преобразователю подключены конец первой части обмотки верхнего первого стержня, начало первой части обмотки нижнего второго стержня, начало второй части обмотки верхнего первого стержня и конец второй части обмотки нижнего второго стержня. Конец второй части обмотки верхнего первого стержня и начало второй части обмотки нижнего второго стержня подсоединены ко второму вводу. Ко второму вводу подсоединены также начало первой части обмотки верхнего второго стержня и конец первой части обмотки нижнего третьего стержня. Ко второму преобразователю подключены конец первой части обмотки верхнего второго стержня, начало первой части обмотки нижнего третьего стержня, начало второй части обмотки верхнего второго стержня и конец второй части обмотки нижнего третьего стержня. Конец второй части обмотки верхнего второго стержня и начало второй части обмотки нижнего третьего стержня подсоединены к третьему вводу. К третьему вводу подсоединены также начало первой части обмотки верхнего третьего стержня и конец первой части обмотки нижнего первого стержня. К третьему преобразователю подключены конец первой части обмотки верхнего третьего стержня, начало первой части обмотки нижнего первого стержня, начало второй части обмотки верхнего третьего стержня и конец второй части обмотки нижнего первого стержня. Конец второй части обмотки верхнего третьего стержня и начало второй части обмотки нижнего первого стержня подсоединены к первому вводу.This goal is achieved in that an electric magnetization reactor containing a magnetic system laden from sheets of electrical steel with an upper, lower, middle and two side yokes, with coaxial upper and lower rods, with a winding consisting of two parts located on each rod with inputs, to which the parts of the windings are connected, with a converter and a control system, is made three-phase, has three inputs and three converters. The magnetic system is made with three upper and three lower rods, while two parts of the windings are placed on each of them and are made in the form of disks. The beginning of the first part of the winding of the upper first rod and the end of the first part of the winding of the lower second rod are connected to the first input. The end of the first part of the winding of the upper first rod, the beginning of the first part of the winding of the lower second rod, the beginning of the second part of the winding of the upper first rod and the end of the second part of the winding of the lower second rod are connected to the first converter. The end of the second part of the winding of the upper first rod and the beginning of the second part of the winding of the lower second rod are connected to the second input. The beginning of the first part of the winding of the upper second rod and the end of the first part of the winding of the lower third rod are also connected to the second input. The end of the first part of the winding of the upper second rod, the beginning of the first part of the winding of the lower third rod, the beginning of the second part of the winding of the upper second rod and the end of the second part of the winding of the lower third rod are connected to the second converter. The end of the second part of the winding of the upper second rod and the beginning of the second part of the winding of the lower third rod are connected to the third input. The beginning of the first part of the winding of the upper third rod and the end of the first part of the winding of the lower first rod are also connected to the third input. The end of the first part of the winding of the upper third rod, the beginning of the first part of the winding of the lower first rod, the beginning of the second part of the winding of the upper third rod and the end of the second part of the winding of the lower first rod are connected to the third converter. The end of the second part of the winding of the upper third rod and the beginning of the second part of the winding of the lower first rod are connected to the first input.

Предлагаемый электрический реактор с подмагничиванием поясняется чертежами.The proposed electric reactor with magnetization is illustrated by drawings.

На фиг.1 показана конструкция магнитной системы реактора с обмотками в сечении по главной оси, на фиг.2 приведена электрическая схема реактора. На фиг.3 и 4 даны варианты преобразователя для подмагничивания.Figure 1 shows the design of the magnetic system of the reactor with windings in cross section along the main axis, figure 2 shows the electrical circuit of the reactor. Figure 3 and 4 are given options for the converter for magnetization.

Магнитная система реактора, шихтованная из пластин электротехнической стали, содержит три верхних 1, 2 и 3 и три нижних 4, 5 и 6 стержня, причем стержни 1 и 4, 2 и 5, 3 и 6 - попарно соосные.The magnetic system of the reactor, laden from plates of electrical steel, contains three upper 1, 2 and 3 and three lower 4, 5 and 6 rods, and the rods 1 and 4, 2 and 5, 3 and 6 are pairwise coaxial.

Имеются верхнее 7, нижнее 8, среднее 9 и два боковых ярма 10 и 11.There are upper 7, lower 8, middle 9 and two side yokes 10 and 11.

Реактор содержит три ввода 12, 13 и 14, три преобразователя 15, 16 и 17 с одной общей или тремя системами управления.The reactor contains three inputs 12, 13 and 14, three converters 15, 16 and 17 with one common or three control systems.

На каждом стержне расположена обмотка, состоящая из двух частей, выполненных в виде дисков, размещенных на стержне симметрично один над другим. Начало всех частей обмоток на чертеже и на схеме обозначено звездочкой. Описание реактора дано для случая изготовления всех обмоток с одним и тем же направлением намотки (левым или правым).On each rod there is a winding consisting of two parts made in the form of disks placed on the rod symmetrically one above the other. The beginning of all parts of the windings in the drawing and in the diagram is indicated by an asterisk. The description of the reactor is given for the case of manufacturing all windings with the same winding direction (left or right).

К первому вводу 12 подсоединены начало первой части обмотки 18 верхнего первого стержня 1 и конец первой части обмотки 19 нижнего второго стержня 5.The first input 12 is connected to the beginning of the first part of the winding 18 of the upper first rod 1 and the end of the first part of the winding 19 of the lower second rod 5.

К первому преобразователю 15 подключены конец первой части обмотки 18 верхнего первого стержня 1, начало первой части обмотки 19 нижнего второго стержня 5, начало второй части обмотки 20 верхнего первого стержня 1 и конец второй части обмотки 21 нижнего второго стержня 5.The end of the first part of the winding 18 of the upper first rod 1, the beginning of the first part of the winding 19 of the lower second rod 5, the beginning of the second part of the winding 20 of the upper first rod 1 and the end of the second part of the winding 21 of the lower second rod 5 are connected to the first converter 15.

Ко второму вводу 13 подсоединены конец второй части обмотки 20 верхнего первого стержня 1 и начало второй части обмотки 21 нижнего второго стержня 5.The end of the second part of the winding 20 of the upper first rod 1 and the beginning of the second part of the winding 21 of the lower second rod 5 are connected to the second input 13.

Ко второму вводу 13 также подсоединены начало первой части обмотки 22 верхнего второго стержня 2 и конец первой части обмотки 23 нижнего третьего стержня 6.The second input 13 is also connected to the beginning of the first part of the winding 22 of the upper second rod 2 and the end of the first part of the winding 23 of the lower third rod 6.

Ко второму преобразователю 16 подключены конец первой части обмотки 22 верхнего второго стержня 2, начало первой части обмотки 23 нижнего третьего стержня 6, начало второй части обмотки 24 верхнего второго стержня 2 и конец второй части обмотки 25 нижнего третьего стержня 6.The second converter 16 is connected to the end of the first part of the winding 22 of the upper second rod 2, the beginning of the first part of the winding 23 of the lower third rod 6, the beginning of the second part of the winding 24 of the upper second rod 2 and the end of the second part of the winding 25 of the lower third rod 6.

Конец второй части обмотки 24 верхнего второго стержня 2 и начало второй части обмотки 25 нижнего третьего стержня 6 подсоединены к третьему вводу 14.The end of the second part of the winding 24 of the upper second rod 2 and the beginning of the second part of the winding 25 of the lower third rod 6 are connected to the third input 14.

К третьему вводу 14 подсоединены также начало первой части обмотки 26 верхнего третьего стержня 3 и конец первой части обмотки 27 нижнего первого стержня 4.To the third input 14 are also connected the beginning of the first part of the winding 26 of the upper third rod 3 and the end of the first part of the winding 27 of the lower first rod 4.

К третьему преобразователю 17 подключены конец первой части обмотки 26 верхнего третьего стержня 3, начало первой части обмотки 27 нижнего первого стержня 4, начало второй части обмотки 28 верхнего третьего стержня 3 и конец второй части обмотки 29 нижнего первого стержня 4.The end of the first part of the winding 26 of the upper third rod 3, the beginning of the first part of the winding 27 of the lower first rod 4, the beginning of the second part of the winding 28 of the upper third rod 3 and the end of the second part of the winding 29 of the lower first rod 4 are connected to the third converter 17.

Конец второй части обмотки 28 верхнего третьего стержня 3 и начало второй части обмотки 29 нижнего первого стержня 4 подсоединены к первому вводу 12.The end of the second part of the winding 28 of the upper third rod 3 and the beginning of the second part of the winding 29 of the lower first rod 4 are connected to the first input 12.

Каждый преобразователь 15, 16 и 17 для подмагничивания стали стержней может быть упрощенным (фиг.3), пассивным, при котором энергия на подмагничивание расходуется из сети, к которой подсоединен реактор, или более сложным - активным (фиг.4), т.е. имеющим независимый источник питания преобразователя.Each converter 15, 16 and 17 for magnetizing steel of rods can be simplified (Fig. 3), passive, in which energy for magnetization is consumed from the network to which the reactor is connected, or more complex - active (Fig. 4), i.e. . having an independent converter power supply.

В первом случае преобразователь может состоять из двух одинаковых диодов 30 и 31. В простейшем варианте при ручном управлении реактора система управления и регулирования 32 может состоять из двух одинаковых переменных перекрестно включенных резисторов 33 и 34. Регулирование мощности реактора в этом случае производится изменением сопротивлений R. Возможны также другие варианты пассивной системы управления и регулирования 32, в том числе более сложные, с применением для изменения вносимого сопротивления изолирующих трансформаторов, специальных электронных схем.In the first case, the converter can consist of two identical diodes 30 and 31. In the simplest case, when manually controlling the reactor, the control and regulation system 32 can consist of two identical variable cross-connected resistors 33 and 34. In this case, the reactor power is controlled by changing the resistances R. Other options for the passive control and regulation system 32 are also possible, including more complex ones, with the use of isolation transformers to change the introduced resistance, special s electronic circuits.

В более общем случае активный преобразователь содержит регулируемый управляемый выпрямитель 35 с источником питания 36, например, сетью собственных нужд подстанции, и систему управления и регулирования 37.More generally, the active converter comprises an adjustable controlled rectifier 35 with a power source 36, for example, a substation auxiliary network, and a control and regulation system 37.

Электрический реактор с подмагничиванием, выполненный в соответствии с формулой предлагаемого изобретения, работает следующим образом.An electric magnetization reactor, made in accordance with the claims of the invention, operates as follows.

Вводы реактора 12, 13 и 14 подключаются к трехфазной электрической сети переменного тока. При этом во всех стержнях 1-6 возникает переменный магнитный поток. Управление мощностью реактора осуществляется подмагничиванием стержней постоянным током. Этот постоянный ток возникает в результате работы преобразователей 15, 16 и 17.The inputs of the reactor 12, 13 and 14 are connected to a three-phase AC electrical network. Moreover, in all rods 1-6 there is an alternating magnetic flux. Reactor power is controlled by magnetizing the rods with direct current. This direct current occurs as a result of the operation of converters 15, 16 and 17.

В случае, когда резисторы 33 и 34 имеют нулевую величину или регулируемый управляемый выпрямитель 35 находится в режиме, при котором постоянный ток он не вырабатывает, стержни не подмагничены, и реактор находится в режиме холостого хода.In the case when the resistors 33 and 34 are of zero value or an adjustable controlled rectifier 35 is in a mode in which it does not produce direct current, the rods are not magnetized, and the reactor is in idle mode.

В других случаях происходит намагничивание стержней, насыщение стали стержней в течение определенной доли периода. В обмотках протекает реактивный ток, который реактор потребляет из трехфазной сети.In other cases, the magnetization of the rods, the saturation of the steel rods over a certain fraction of the period. Reactive current flows in the windings, which the reactor consumes from a three-phase network.

Таким образом, управляемый подмагничиванием реактор в зависимости от величины постоянной составляющей в токе обмоток будет находиться в номинальном режиме, режиме максимально возможной нагрузки или в промежуточных режимах нагрузки.Thus, the reactor controlled by magnetization, depending on the value of the DC component in the current of the windings, will be in the nominal mode, the maximum possible load mode, or in intermediate load modes.

Переменный магнитный поток каждого стержня (его амплитуда Ф) определяется напряжением на обмотке U - линейным напряжением сети между вводами (12 и 13, 13 и 14, 14 и 12) и числом витков обмотки w, равном сумме витков первой и второй частей обмотки (w=w1+w2, при этом w1=w2):The alternating magnetic flux of each rod (its amplitude Ф) is determined by the voltage on the winding U - the linear voltage of the network between the inputs (12 and 13, 13 and 14, 14 and 12) and the number of turns of the winding w, equal to the sum of the turns of the first and second parts of the winding (w = w 1 + w 2 , while w 1 = w 2 ):

Ф=Um/(ωwS),Ф = U m / (ωwS),

где Um - амплитуда синусоидального линейного напряжения сети;where U m is the amplitude of the sinusoidal line voltage of the network;

ω - круговая частота сети;ω is the circular frequency of the network;

S - площадь сечения стали стержня.S is the cross-sectional area of the steel of the rod.

Фазы трех линейных напряжений сети сдвинуты между собой на угол 120°, поэтому и фазы магнитных потоков верхних стержней 1, 2 и 3 сдвинуты между собой по фазе на угол 120°, также как и фазы магнитных потоков нижних стержней 4, 5 и 6 сдвинуты между собой на угол 120°.The phases of the three linear voltages of the network are shifted to each other by an angle of 120 °; therefore, the phases of the magnetic fluxes of the upper rods 1, 2 and 3 are phase shifted by an angle of 120 °, as well as the phases of the magnetic fluxes of the lower rods 4, 5 and 6 are shifted between by an angle of 120 °.

Магнитные потоки всех стержней направлены в сторону среднего ярма.The magnetic fluxes of all the rods are directed towards the average yoke.

При этом в соответствии со схемой соединения обмоток магнитный поток стержня 1 сдвинут по отношению к магнитному потоку стержня 4 на угол 120°. Магнитный поток стержня 2 также сдвинут по отношению к магнитному потоку стержня 5 на угол 120°, а также и магнитный поток стержня 3 сдвинут по отношению к магнитному потоку стержня 6 на угол 120°.Moreover, in accordance with the connection scheme of the windings, the magnetic flux of the rod 1 is shifted relative to the magnetic flux of the rod 4 by an angle of 120 °. The magnetic flux of the rod 2 is also shifted with respect to the magnetic flux of the rod 5 by an angle of 120 °, as well as the magnetic flux of the rod 3 is shifted with respect to the magnetic flux of the rod 6 by an angle of 120 °.

Такая схема соединения обмоток обеспечивает такую ситуацию, когда сумма каждых двух магнитных потоков (каждого с амплитудой Ф), направленных в среднее ярмо в точках перекрещивания стержней и среднего ярма, имеет амплитуду также Ф - т.е. только одного потока.Such a winding connection scheme provides a situation where the sum of every two magnetic fluxes (each with an amplitude of Ф) directed to the average yoke at the points of intersection of the rods and the average yoke, also has an amplitude of Ф - i.e. only one thread.

Это объясняется тем, что модуль геометрической суммы двух векторов, равных по модулю и сдвинутых на угол 120°, равен модулю одного (каждого) вектора, в то время как алгебраическая сумма двух потоков Ф равна удвоенному потоку 2Ф.This is because the modulus of the geometric sum of two vectors, equal in absolute value and shifted by an angle of 120 °, is equal to the modulus of one (each) vector, while the algebraic sum of two fluxes Φ is equal to twice the flux 2Φ.

Из-за отмеченного сдвига потоков по фазе и уменьшения вдвое их алгебраической суммы в предлагаемом реакторе сечение стали среднего ярма снижено в два раза по сравнению с прототипом, соответственно снижен в обмотке U-линейным напряжением сети между вводами в два раза расход электротехнической стали этого ярма. Отмеченная выше особенность схемы соединения обмоток дает существенный положительный эффект и отличает предлагаемый трехфазный реактор от реактора с простым «механическим» утроением стержневой зоны известного однофазного реактора. Поэтому отличительный признак - трехфазность реактора - следует рассматривать не изолированно, а в новой связи с другим отличительным признаком - схемой соединения обмоток и их частей.Due to the marked phase shift of the flows and halving of their algebraic sum in the proposed reactor, the cross section of the steel of the average yoke is halved compared to the prototype, respectively, the flow rate of the electrical steel of this yoke is halved in the winding by the U-line network voltage between the inputs. The above-mentioned feature of the winding connection scheme gives a significant positive effect and distinguishes the proposed three-phase reactor from a reactor with a simple "mechanical" tripling of the core zone of a known single-phase reactor. Therefore, the distinguishing feature - three-phase reactor - should not be considered in isolation, but in a new connection with another distinguishing feature - the connection diagram of the windings and their parts.

В предлагаемом реакторе применены обмотки из двух одинаковых частей в виде дисков, расположенных один над другим. Такая полностью симметричная конструкция обеспечивает отсутствие циркулирующего тока в контурах обмоток разных стержней и отсутствие добавочных потерь в обмотках от этих токов. Это отличает предлагаемый реактор от известных (прототип, аналог), в котором части обмоток хотя и имеют одинаковую высоту, одинаковое число витков, но различаются по среднему диаметру.The proposed reactor uses windings of two identical parts in the form of disks located one above the other. Such a completely symmetrical design ensures the absence of circulating current in the circuits of the windings of different rods and the absence of additional losses in the windings from these currents. This distinguishes the proposed reactor from the known ones (prototype, analog), in which parts of the windings, although they have the same height, the same number of turns, but differ in average diameter.

В предлагаемом реакторе схема соединений обмоток - треугольник. Это благоприятно, так как в промежуточных режимах между режимами холостого хода, номинальной мощности и максимальной мощности в токе реактора имеются искажения высшими гармониками тока. При этом все гармоники, кратные трем, замыкаются в контуре замкнутого треугольника, поэтому они отсутствуют в линейном токе. Иногда бывает необходимость применить схему соединений обмоток - звезда. В этом случае на всех стержнях реактора необходимо разместить дополнительную маломощную обмотку, соединенную в треугольник (для замыкания гармоник тока, равных 3).In the proposed reactor, the connection diagram of the windings is a triangle. This is favorable, since in intermediate modes between idling, rated power and maximum power, there are distortions in the reactor current by higher current harmonics. In this case, all harmonics that are multiples of three are closed in the circuit of a closed triangle, therefore they are absent in the linear current. Sometimes it is necessary to apply a winding circuit - a star. In this case, it is necessary to place an additional low-power winding connected to a triangle on all the rods of the reactor (for closing current harmonics equal to 3).

В предлагаемом реакторе (особенно тогда, когда его номинальная мощность велика) для снижения потерь в элементах конструкции на вихревые токи, вызываемые током обмоток (магнитным полем рассеяния), могут быть установлены магнитные шунты, например, четыре магнитных шунта в виде прямоугольных рам с горизонтальными и вертикальными частями, причем горизонтальные части шунтов расположены на торцах обмоток вдоль верхнего, среднего и нижнего ярем, а замыкающие их вертикальные части расположены вдоль боковых ярем.In the proposed reactor (especially when its rated power is large), magnetic shunts can be installed, for example, four magnetic shunts in the form of rectangular frames with horizontal and horizontal shafts to reduce eddy current losses caused by the winding current (scattering magnetic field) vertical parts, and the horizontal parts of the shunts are located at the ends of the windings along the upper, middle and lower yoke, and the vertical parts closing them are located along the side yards.

Работоспособность предлагаемого управляемого подмагничиванием электрического реактора и его высокие технико-экономические показатели подтверждены расчетами и физическим моделированием. По сравнению с аналогом и прототипом предлагаемое изобретение обладает явным преимуществом - расширенными функциональными возможностями за счет введения трехфазной конструкции реактора и особенной схемы соединения обмоток и их частей. Снижен за счет этого расход проводникового материала (меди или алюминия), электротехнической и конструкционной стали, трансформаторного масла, потери. Снижен расход электротехнической стали в средних ярмах реактора и потери в обмотках на циркулирующие токи. Трехфазный реактор занимает на подстанции меньшую площадь, чем трехфазная группа реакторов - прототипов или аналогов.The performance of the proposed bias-controlled electric reactor and its high technical and economic indicators are confirmed by calculations and physical modeling. Compared with the analogue and prototype, the present invention has a clear advantage - enhanced functionality due to the introduction of a three-phase reactor design and a special connection scheme of the windings and their parts. Due to this, the consumption of conductive material (copper or aluminum), electrical and structural steel, transformer oil, and losses are reduced. The consumption of electrical steel in the average yokes of the reactor and losses in the windings for circulating currents were reduced. A three-phase reactor occupies a smaller area at a substation than a three-phase group of reactors - prototypes or analogues.

ЛитератураLiterature

1. Управляемые подмагничиванием электрические реакторы. Сб. статей. Под ред. доктора техн. наук, проф. A.M.Брянцева. - М.: Знак. 2004. 264 с. Ил.1. Bias-controlled electrical reactors. Sat articles. Ed. doctors tech. sciences, prof. A.M. Bryantseva. - M .: Sign. 2004.264 s. Fig.

2. Брянцев A.M. «Электрический реактор с подмагничиванием». Патент №2269175, бюл. №3 от 27.01.2006.2. Bryantsev A.M. "Electric reactor with magnetization." Patent No. 2269175, bull. No.3 of January 27, 2006.

Claims (1)

Электрический реактор с подмагничиванием, содержащий шихтованную из листов электротехнической стали магнитную систему с верхним, нижним, средним и двумя боковыми ярмами, с соосными верхним и нижним стержнями, с обмоткой, состоящей из двух частей, расположенных на каждом стержне, с вводами, к которым присоединены части обмоток, преобразователем с системой управления, отличающийся тем, что реактор выполнен трехфазным, имеет три ввода и три преобразователя, а упомянутая магнитная система выполнена с тремя верхними и тремя нижними стержнями, при этом упомянутые две части обмоток размещены на каждом из них и выполнены в виде дисков, к первому вводу подсоединены начало первой части обмотки верхнего первого стержня и конец первой части обмотки нижнего второго стержня, к первому преобразователю подключены конец первой части обмотки верхнего первого стержня, начало первой части обмотки нижнего второго стержня, начало второй части обмотки верхнего первого стержня и конец второй части обмотки нижнего второго стержня, конец второй части обмотки верхнего первого стержня, и начало второй части обмотки нижнего второго стержня подсоединены ко второму вводу, ко второму вводу подсоединены начало первой части обмотки верхнего второго стержня и конец первой части обмотки нижнего третьего стержня, ко второму преобразователю подключены конец первой части обмотки верхнего второго стержня, начало первой части обмотки нижнего третьего стержня, начало второй части обмотки верхнего второго стержня и конец второй части обмотки нижнего третьего стержня, конец второй части обмотки верхнего второго стержня и начало второй части обмотки нижнего третьего стержня подсоединены к третьему вводу, к третьему вводу подсоединены начало первой части обмотки верхнего третьего стержня и конец первой части обмотки нижнего первого стержня, к третьему преобразователю подключены конец первой части обмотки верхнего третьего стержня, начало первой части обмотки нижнего первого стержня, начало второй части обмотки верхнего третьего стержня и конец второй части обмотки нижнего первого стержня, конец второй части обмотки верхнего третьего стержня и начало второй части обмотки нижнего первого стержня подсоединены к первому вводу.Magnetizing electric reactor containing a magnetic system lined from sheets of electrical steel with an upper, lower, middle and two side yokes, with coaxial upper and lower rods, with a winding consisting of two parts located on each rod, with inputs to which are connected parts of the windings, with a converter with a control system, characterized in that the reactor is three-phase, has three inputs and three converters, and said magnetic system is made with three upper and three lower rods wherein said two parts of the windings are placed on each of them and are made in the form of disks, the beginning of the first part of the winding of the upper first rod and the end of the first part of the winding of the lower second rod are connected to the first input, the end of the first part of the winding of the upper first rod is connected to the first converter, the beginning of the first part of the winding of the lower second rod, the beginning of the second part of the winding of the upper first rod and the end of the second part of the winding of the lower second rod, the end of the second part of the winding of the upper first rod, and the beginning the second part of the winding of the lower second rod are connected to the second input, the beginning of the first part of the winding of the upper second rod and the end of the first part of the winding of the lower third rod are connected to the second input, the end of the first part of the winding of the upper second rod, the beginning of the first part of the winding of the lower third rod are connected to the second converter , the beginning of the second part of the winding of the upper second rod and the end of the second part of the winding of the lower third rod, the end of the second part of the winding of the upper second rod and the beginning of the second part and the windings of the lower third rod are connected to the third input, the beginning of the first part of the winding of the upper third rod and the end of the first part of the winding of the lower first rod are connected to the third input, the end of the first part of the winding of the upper third rod, the beginning of the first part of the winding of the lower first rod are connected to the third converter the beginning of the second part of the winding of the upper third rod and the end of the second part of the winding of the lower first rod, the end of the second part of the winding of the upper third rod and the beginning of the second part of the windings lower first rod connected to the first input.
RU2006145299/09A 2006-12-20 2006-12-20 Electrical reactor with magnetic biasing RU2324250C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006145299/09A RU2324250C1 (en) 2006-12-20 2006-12-20 Electrical reactor with magnetic biasing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006145299/09A RU2324250C1 (en) 2006-12-20 2006-12-20 Electrical reactor with magnetic biasing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2324250C1 true RU2324250C1 (en) 2008-05-10

Family

ID=39800070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006145299/09A RU2324250C1 (en) 2006-12-20 2006-12-20 Electrical reactor with magnetic biasing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2324250C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011129717A1 (en) 2010-04-14 2011-10-20 Bryantsev Alexander Mikhailovich Three-phase electrical reactor with magnetic biasing
RU2486619C1 (en) * 2012-02-07 2013-06-27 Александр Михайлович Брянцев Electric three-phase inductor with magnetic bias
RU2666927C1 (en) * 2017-04-10 2018-09-18 Илья Николаевич Джус Adjustable reactor unit
RU2680371C1 (en) * 2018-05-25 2019-02-20 Илья Николаевич Джус Switchable shunt reactor (options)
RU2699017C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-03 Илья Николаевич Джус Device for control of two magnetized reactors (versions)
RU2778936C1 (en) * 2022-01-10 2022-08-29 Илья Николаевич Джус Dual three-phase controlled reactor (options)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011129717A1 (en) 2010-04-14 2011-10-20 Bryantsev Alexander Mikhailovich Three-phase electrical reactor with magnetic biasing
EP2560174A4 (en) * 2010-04-14 2018-01-24 Alexander Mikhailovich Bryantsev Three-phase electrical reactor with magnetic biasing
RU2486619C1 (en) * 2012-02-07 2013-06-27 Александр Михайлович Брянцев Electric three-phase inductor with magnetic bias
RU2666927C1 (en) * 2017-04-10 2018-09-18 Илья Николаевич Джус Adjustable reactor unit
RU2680371C1 (en) * 2018-05-25 2019-02-20 Илья Николаевич Джус Switchable shunt reactor (options)
RU2699017C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-03 Илья Николаевич Джус Device for control of two magnetized reactors (versions)
RU2778936C1 (en) * 2022-01-10 2022-08-29 Илья Николаевич Джус Dual three-phase controlled reactor (options)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9054599B2 (en) Power converter and integrated DC choke therefor
AU759545B2 (en) Universal harmonic mitigating system
US10014791B2 (en) Distribution transformer
CA2948100C (en) Continuously variable saturable shunt reactor
RU2324250C1 (en) Electrical reactor with magnetic biasing
WO2008036009A1 (en) Hvdc converter
CN101877271B (en) Induction and phase-shifting rectifier transformer
JP2016067124A (en) Power compensator and power compensation method
RU2451353C1 (en) Three-phase magnetisation-controlled reactor
Abdollahi Multi-phase shifting autotransformer based rectifier
US8199542B2 (en) Method and device for creating a direct voltage or a direct current
US20120188804A1 (en) Current supply arrangement for the rectifying three-phase ac current into multi-pulse dc current
US20160126857A1 (en) Autotransformer with wide range of, integer turns, phase shift, and voltage
CN215578126U (en) Forced shunting balance transformer
Sanchez et al. Comparison and design of InterCell transformer structures in fault-operation for parallel multicell converters
Panfilov et al. Analysis of thyristors operation in longitudinal compensation devices for distribution networks
US11581131B2 (en) Asymmetric 24-pulse autotransformer rectifier unit for turboelectric propulsion, and associated systems and methods
RU2340975C1 (en) Three-phase electric reactor with magnetisation
JP3929177B2 (en) Multi-level power converter
Dolan et al. Harmonics and dynamic response of a virtual air gap variable reactor
RU2269175C1 (en) Saturable electrical reactor
EP2824819B1 (en) 12-pulse rectifier with input capacitors for power factor improvement
RU2642488C1 (en) Excitation system of asynchronized electric machine
US20240242875A1 (en) Asymmetric delta multi-pulse transformer rectifier unit, and associated systems and methods
RU2340072C1 (en) Ac-to-dc voltage transducer

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20110428

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110428

Effective date: 20110726

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110428

Effective date: 20150302

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170124

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180507

Effective date: 20180507

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180507

Effective date: 20190329

PD4A Correction of name of patent owner