RU2703287C1 - Current-limiting device with divided feeder group reactor by number of consumers - Google Patents
Current-limiting device with divided feeder group reactor by number of consumers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703287C1 RU2703287C1 RU2018135897A RU2018135897A RU2703287C1 RU 2703287 C1 RU2703287 C1 RU 2703287C1 RU 2018135897 A RU2018135897 A RU 2018135897A RU 2018135897 A RU2018135897 A RU 2018135897A RU 2703287 C1 RU2703287 C1 RU 2703287C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- section
- switch
- buses
- consumers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/27—Devices for sensing current, or actuated thereby
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве токоограничивающего устройства в мощных сетях для ограничения ударного тока короткого замыкания (КЗ).The invention relates to the field of electrical engineering and can be used as a current-limiting device in powerful networks to limit the shock current of a short circuit (short circuit).
Известно токоограничивающее устройство, содержащее первую и вторую секции, включенных параллельно, при этом первая секция содержит последовательно соединенные: источник переменного напряжения, первый выключатель, шины, второй выключатель, фидерный токоограничивающий реактор и потребитель, причем вторая секция содержит последовательно соединенные: источник переменного напряжения, первый выключатель, шины, второй выключатель, фидерный групповой токоограничивающий реактор, дополнительные шины, к которым параллельно подключены потребители, при этом между шинами первой секции и шинами второй секции включен межсекционный токоограничивающий реактор [1]. Данное устройство нашло широкое применение в схемах электростанций и подстанций, особенно в схемах их собственных нужд [2], причем схемы с секционными реакторами используются для уменьшения тока КЗ и устанавливаются по экономическим соображениям [3]. Применение подобных устройств в системах электроснабжения отдельных объектов ограничивается неодинаковостью условий эксплуатации потребителей, которые связаны одним фидерным групповым токоограничивающим реактором, из-за разных потребляемых токов.Known current-limiting device containing the first and second sections connected in parallel, the first section contains serially connected: AC voltage source, the first switch, busbars, the second switch, feeder current-limiting reactor and consumer, and the second section contains serially connected: AC voltage source, first switch, busbars, second switch, feeder group current limiting reactor, additional buses to which the consumer is connected in parallel iteli, while between the tires of the first section and the tires of the second section is included intersection current-limiting reactor [1]. This device has been widely used in power plant and substation circuits, especially in their own needs [2], moreover, circuits with sectional reactors are used to reduce short-circuit current and are installed for economic reasons [3]. The use of such devices in the power supply systems of individual objects is limited by the dissimilarity of the operating conditions of consumers, which are connected by one feeder group current-limiting reactor, due to different currents consumed.
Техническим результатом изобретения является выравнивание рабочих токов потребителей второй секции за счет использования фидерного группового реактора, разделенного по числу потребителей.The technical result of the invention is the alignment of the operating currents of consumers of the second section through the use of a feeder group reactor, divided by the number of consumers.
Требуемый технический результат достигается тем, что в токоограничивающем устройстве с разделенным фидерным групповым реактором по числу потребителей, содержащем первую и вторую секции, включенные параллельно, при этом первая секция содержит последовательно соединенные: источник переменного напряжения, первый выключатель, шины, второй выключатель, фидерный токоограничивающий реактор и потребитель; вторая секция содержит последовательно соединенные: источник переменного напряжения, первый выключатель, шины, второй выключатель, фидерный групповой токоограничивающий реактор и дополнительные шины, к которым параллельно подключены потребители, при этом между шинами первой секции и шинами второй секции включен межсекционный токоограничивающий реактор, фидерный групповой токоограничивающий реактор выполнен по типу электрической машины переменного тока с заторможенным ротором, содержащей внешний сердечник в виде полого цилиндра с расположенными на его внутренней поверхности пазами, в которых размещена первичная трехфазная обмотка, содержащая три катушки, расположенные по окружности цилиндра с фазовым сдвигом, равным 120° относительно друг друга и размещенными внутри внешнего сердечника соосно с ним первым внутренним сердечником тороидальной формы с пазами на его внешней поверхности, вторым внутренним сердечником тороидальной формы с пазами на его внешней поверхности, третьим внутренним сердечником тороидальной формы с пазами на его внешней поверхности и четвертым внутренним сердечником тороидальной формы с пазами на его внешней поверхности, причем в пазах указанных внутренних сердечников размещены соответствующие вторичные трехфазные обмотки, каждая из которых содержит три катушки, расположенные по окружности тороида с фазовым сдвигом, равным 120° относительно друг друга, при этом названные внутренние сердечники установлены внутри внешнего на одинаковом расстоянии друг от друга по оси Д, равным где - толщина лобовой части вторичной обмотки предыдущего внутреннего сердечника; - толщина лобовой части вторичной обмотки последующего внутреннего сердечника; - толщина технологического зазора между указанными лобовыми частями; входные провода входной части фидерного группового токоограничивающего реактора соединены с началами фаз первичной трехфазной обмотки и с вторым выключателем второй секции, выходные провода обмоток внутренних сердечников соединены с концами фаз вторичных трехфазных обмоток и с дополнительными шинами второй секции, начала фаз вторичных трехфазных обмоток соединены с концами фаз первичной трехфазной обмотки.The required technical result is achieved in that in a current-limiting device with a divided feeder group reactor according to the number of consumers, containing the first and second sections connected in parallel, while the first section contains serially connected: AC voltage source, first switch, busbars, second switch, feeder current-limiting reactor and consumer; the second section contains connected in series: an alternating voltage source, a first switch, buses, a second switch, a feeder group current limiting reactor and additional buses to which consumers are connected in parallel, while an intersection current limiting reactor, a feeder group current limiting is connected between the buses of the first section and the buses of the second section the reactor is designed as an electric AC machine with a locked rotor containing an external core in the form of a hollow cylinder with grooves located on its inner surface, in which the primary three-phase winding is placed, containing three coils located around the circumference of the cylinder with a phase shift of 120 ° relative to each other and placed inside the outer core coaxially with the first inner toroidal core with grooves on its outer surface, the second inner core of a toroidal shape with grooves on its outer surface, the third inner core of a toroidal shape with grooves on its outer surface and four an internal toroidal inner core with grooves on its outer surface, and corresponding secondary three-phase windings are placed in the grooves of said inner cores, each of which contains three coils located around the circumference of the toroid with a phase shift of 120 ° relative to each other, while the said inner cores are installed inside the external at the same distance from each other along the axis D equal to Where - the thickness of the frontal part of the secondary winding of the previous inner core; - the thickness of the frontal part of the secondary winding of the subsequent inner core; - the thickness of the technological gap between the specified frontal parts; input wires of the input part of the feeder group current-limiting reactor are connected to the phases of the primary three-phase winding and to the second switch of the second section, the output wires of the windings of the inner cores are connected to the ends of the phases of the secondary three-phase windings and to the additional buses of the second section, the phases of the phases of the secondary three-phase windings are connected to the ends of the phases primary three-phase winding.
На фиг. 1 изображена структурная схема устройства. На фиг. 2 показан магнитопровод фидерного группового токоограничивающего реактора, разделенного по числу потребителей. На фиг. 3 представлена конструктивная схема фидерного группового токоограничивающего реактора, разделенного по числу потребителей. На фиг. 4 представлена схема соединения обмоток фидерного группового токоограничивающего реактора, разделенного по числу потребителей.In FIG. 1 shows a block diagram of a device. In FIG. 2 shows a magnetic circuit of a feeder group current limiting reactor, divided by the number of consumers. In FIG. 3 shows a structural diagram of a feeder group current limiting reactor, divided by the number of consumers. In FIG. 4 shows a connection diagram of the windings of a feeder group current limiting reactor, divided by the number of consumers.
Токоограничивающее устройство содержит (фиг. 1) первую секцию 1 и параллельно ей включенную вторую секцию 9, при этом первая секция 1 содержит последовательно соединенные: источник переменного напряжения 2, первый выключатель 3, шины 4, второй выключатель 5, фидерный токоограничивающий реактор 6 и потребитель 7 и вторую секцию 9, содержащую последовательно соединенные: источник переменного напряжения 10, первый выключатель 11, шины 12, второй выключатель 13, фидерный групповой токоограничивающий реактор, разделенный по числу потребителей 14, содержащий входную часть 14-1, выходную часть 14-2, выходную часть 14-3, выходную часть 14-4 и выходную часть 14-5, и дополнительные шины 15-1, 15-2, 15-3, 15-4, соединенные с соответствующими потребителями: 16, 17, 18 и 19. Конструктивная схема фидерного группового токоограничивающего реактора, разделенного по числу потребителей 14 представляет собой (фиг. 2) электрическую машину переменного тока с заторможенным ротором, которая содержит общий сплошной сердечник 14-1 кольцевой формы на внутренней поверхности которого выполнены пазы (не показаны), в которых размещена первичная трехфазная обмотка (не показана) [2], содержащая три катушки, распределенные по поверхности сердечника 14-1 под углом, равным 120° по отношению друг к другу и первый 14-2, второй 14-3, третий 14-4 и четвертый 14-5 внутренние, соосные внешнему сердечники в форме тороида, внешние поверхности которых наделены пазами (не показаны), в которых размещены вторичные трехфазные обмотки (не показаны), содержащие по три катушки каждая, оси которых сдвинуты по окружности сердечников на угол 120° относительно друг друга, при этом число внутренних сердечников 14-2…14-5 равно числу потребителей, внутри сердечников 14-2... 14-5 выполнена втулка 14-6, а между сплошным сердечником 14-1 и внутренними сердечниками 14-2…14-5 установлен воздушный зазор 14-7, величина которого выбирается по технологическим соображениям. Конструктивная схема фидерного группового токоограничивающего реактора 14 в сборе с индивидуальными выходами по потребителям (фиг. 3) позволяет представить основы монтажа и сборки, аналогичные монтажу и сборке электрической машины переменного тока с заторможенным ротором. Первичная и вторичная трехфазные обмотки (не показаны) имеют лобовые части 20 и 22, соответственно, входные 21 и выходные 23 провода, выводные провода 29 обмотки сердечника 14-2, выводные провода 28 обмотки сердечника 14-3, выводные провода 27 обмотки сердечника 14-4, монтажные провода 26 обмотки сердечника 14-3, монтажные провода 25 обмотки сердечника 14-4, монтажные провода 24 обмотки сердечника 14-5 расположены во втулке 14-6. Таким образом монтаж реактора 14 производится по технологии электрических машин переменного тока: входные провода, лобовые части, обмотка, состоящая из трех катушек, оси которых сдвинуты в пространстве на угол, равный 120° относительно друг друга, лобовые части, выходные провода, а воздушный зазор 14-7 между внешним и внутренними сердечниками 14-2…14-5 образует немагнитный зазор между магнитопроводами реактора 14. Схема размещения обмоток (фиг. 4) фидерного группового реактора 14 содержит: общую часть, в качестве которой использована первичная обмотка 14-1 и часть, образованную обмотками 14-2, 14-3, 14-4 и 14-5, которые подключены к обмотке 14-1, при этом начала фаз обмотки 14-2 подключены соответственно к концам фаз обмотки 14-1, а концы фаз указанной обмотки соединены с дополнительными шинами 15-1; начала фаз обмотки 14-3 подключены соответственно к концам фаз обмотки 14-1, а концы фаз указанной обмотки соединены с дополнительными шинами 15-2; начала фаз обмотки 14-4, подключены соответственно, к концам фаз обмотки 14-1, а концы фаз указанной обмотки соединены с дополнительными шинами 15-3; начала фаз обмотки 14-5 подключены соответственно к концам фаз обмотки 14-1, а концы фаз указанной обмотки соединены с дополнительными шинами 15-4. Таким образом токи фаз первичной обмотки 14-1 разделяются на равные токи фаз обмоток 14-2…14-5. Для получения компактной конструкции фидерного группового токоограничивающего реактора схемы обмоток сердечников выполнены по рекомендациям [3, 4], при этом внутренние сердечники установлены внутри внешнего на одинаковом расстоянии друг от друга по оси Д, равным где - толщина лобовой части вторичной обмотки предыдущего внутреннего сердечника; - толщина лобовой части вторичной обмотки последующего внутреннего сердечника; - толщина технологического зазора между указанными лобовыми частями; входные провода входной части фидерного группового токоограничивающего реактора соединены с началами фаз первичной трехфазной обмотки и с вторым выключателем второй секции, выходные провода обмоток внутренних сердечников соединены с концами фаз вторичных трехфазных обмоток и с дополнительными шинами второй секции, начала фаз вторичных трехфазных обмоток соединены с концами фаз первичной трехфазной обмотки.The current-limiting device contains (Fig. 1) a
Устройство применяется следующим образом.The device is used as follows.
Разнообразие схем включения токоограничивающих реакторов в сетях большой мощности раскрыто в [3], однако выбор и включение межсекционных реакторов произведены в [4]. В виду сложности схемы устройства (фиг. 1) рассмотрим сначала работу второй секции 9. В статическом режиме (при расчетных значениях всех параметров) при включении первого 11 и второго 13 выключателей напряжение источника 10 подается на вход первичной трехфазной обмотки, расположенной в пазах общего сплошного сердечника 14-1 реактора 14. Поскольку все условия образования кругового вращающегося магнитного поля (КВМП) соблюдены, то в указанном сердечнике появляется магнитный поток. В соответствии с законом об электромагнитной индукции под действием магнитного потока в каждой вторичной обмотке внутренних сердечников: 14-2, 14-3, 14-4 и 14-5 (фиг. 4) возникает ЭДС, при этом баланс ЭДС обмоток, уточняемый по второму закону Кирхгофа, учитывает связи начала фаз обмоток 14-2, 14-3, 14-4 и 14-5 с концами фаз первичной обмотки 14-1 (начала фаз обозначены точками), причем концы обмотки 14-2 соединены с дополнительными шинами 15-1, концы обмотки 14-3 соединены с дополнительными шинами 15-2, концы обмотки 14-4 соединены с дополнительными шинами 15-3, концы обмотки 14-5 соединены с дополнительными шинами 15-4, при этом ЭДС с указанных шин поступает на зажимы потребителей: 16, 17, 18 и 19, соответственно. Таким образом в номинальном режиме обеспечивается допустимое (3…4%) отклонение напряжения у потребителей. В динамическом режиме при значительном росте тока, его величину ограничивает реактор 14, вследствие чего на сборных шинах (15-1, 15-2, 15-3 и 15-4) поддерживается сравнительно высокое остаточное напряжение, величина которого зависит от соотношения сопротивлений до реактора и самого реактора. Величины напряжений на шинах 15-1…15-4 будут одинаковы и протекающие токи равны. Роль межсекционного реактора 8 двойственная: с одной стороны, он ограничивает токи короткого замыкания, возникающие в секции 9, а с другой - при отсутствии напряжения на источнике 10, он обеспечивает питание потребителей второй секции (16…19) от источника 2 секции 1.A variety of schemes for switching on current-limiting reactors in high power networks was disclosed in [3], however, the choice and inclusion of intersectional reactors was made in [4]. In view of the complexity of the device circuit (Fig. 1), we first consider the operation of the
Таким образом выполнение фидерного группового токоограничивающего реактора раздельным по числу потребителей обеспечивает одинаковые условия эксплуатации потребителей второй секции во всех режимах.Thus, the implementation of the feeder group current-limiting reactor separate in the number of consumers provides the same operating conditions for consumers of the second section in all modes.
Источники, принятые во внимание:Sources taken into account:
[1] Родштейн Л.А. Электрические аппараты. Л., Энергоиздат, 1989, стр. 173, рис. 11-1, а[1] Rodstein L.A. Electrical apparatus. L., Energy Publishing House, 1989, p. 173, fig. 11-1, and
[2] Иванов - Смоленский А.В. Электрические машины. М., Энергия, 1980, 820 с[2] Ivanov - Smolensky A.V. Electric cars. M., Energy, 1980, 820 s
[3] Электротехнический справочник. Т 3., Под ред. В.Г. Герасимова. М., МЭИ, 2002, стр 46…116.[3] Electrical reference book. T 3., Ed. V.G. Gerasimova. M., MPEI, 2002, pp. 46 ... 116.
[4] Электротехнический справочник. Т 2., Под ред. В.Г. Герасимова. М.,МЭИ, 2003, стр 117…122.[4] Electrical reference book. T 2., Ed. V.G. Gerasimova. M., MPEI, 2003, pp. 117 ... 122.
[5] Жерве Г.К. Обмотки электрических машин. Л., Энергоатомиздат, 1989, стр 46…87[5] Gervais G.K. Windings of electrical machines. L., Energoatomizdat, 1989, pp. 46 ... 87
[6] Обмотки электрических машин. Под ред. В.И. Зимина. М., ГЭИ, 1950, стр 75…104, 432…462.[6] Windings of electrical machines. Ed. IN AND. Zimina. M., SEI, 1950, pp. 75 ... 104, 432 ... 462.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135897A RU2703287C1 (en) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Current-limiting device with divided feeder group reactor by number of consumers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135897A RU2703287C1 (en) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Current-limiting device with divided feeder group reactor by number of consumers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2703287C1 true RU2703287C1 (en) | 2019-10-16 |
Family
ID=68280206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018135897A RU2703287C1 (en) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Current-limiting device with divided feeder group reactor by number of consumers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2703287C1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1076964A1 (en) * | 1982-12-20 | 1984-02-29 | Алма-Атинский Энергетический Институт | Three-phase controlled reactor |
DE3708005A1 (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Unger Gerhard Rudolf | OVERCURRENT PROTECTION DEVICE FOR POWER SUPPLY SYSTEMS OF RESIDENTIAL AND OPERATING BUILDINGS AND THE LIKE BUILDINGS |
RU2007770C1 (en) * | 1990-06-29 | 1994-02-15 | Харьковский политехнический институт | Current clipping device |
WO1997045907A2 (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-04 | Asea Brown Boveri Ab | Rotating electrical machine plants |
CN101635453A (en) * | 2009-08-20 | 2010-01-27 | 中国电力科学研究院 | Method and device for limiting secondary arc current of extra-high voltage same tower double circuit line |
RU113067U1 (en) * | 2011-07-21 | 2012-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | THREE-PHASE CURRENT-LIMITING AIR CORE REACTOR |
US9640984B2 (en) * | 2013-01-09 | 2017-05-02 | State Grid Ningxia Electric Power Technical Research Institute | Current limiting device, current limiter and current limiting system for power grid |
RU179398U1 (en) * | 2017-12-20 | 2018-05-14 | Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" | Current limiting reactor |
-
2018
- 2018-10-08 RU RU2018135897A patent/RU2703287C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1076964A1 (en) * | 1982-12-20 | 1984-02-29 | Алма-Атинский Энергетический Институт | Three-phase controlled reactor |
DE3708005A1 (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Unger Gerhard Rudolf | OVERCURRENT PROTECTION DEVICE FOR POWER SUPPLY SYSTEMS OF RESIDENTIAL AND OPERATING BUILDINGS AND THE LIKE BUILDINGS |
RU2007770C1 (en) * | 1990-06-29 | 1994-02-15 | Харьковский политехнический институт | Current clipping device |
WO1997045907A2 (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-04 | Asea Brown Boveri Ab | Rotating electrical machine plants |
CN101635453A (en) * | 2009-08-20 | 2010-01-27 | 中国电力科学研究院 | Method and device for limiting secondary arc current of extra-high voltage same tower double circuit line |
RU113067U1 (en) * | 2011-07-21 | 2012-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | THREE-PHASE CURRENT-LIMITING AIR CORE REACTOR |
US9640984B2 (en) * | 2013-01-09 | 2017-05-02 | State Grid Ningxia Electric Power Technical Research Institute | Current limiting device, current limiter and current limiting system for power grid |
RU179398U1 (en) * | 2017-12-20 | 2018-05-14 | Акционерное общество "Корпорация "Стратегические пункты управления" АО "Корпорация "СПУ - ЦКБ ТМ" | Current limiting reactor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4087711A (en) | Rotating electric machine having a toroidal-winding armature | |
US5317299A (en) | Electromagnetic transformer | |
US2470598A (en) | Transformer windings | |
RU2703287C1 (en) | Current-limiting device with divided feeder group reactor by number of consumers | |
US2878455A (en) | Three winding transformer | |
US9583252B2 (en) | Transformer | |
US2482489A (en) | Interwound coil | |
US3621428A (en) | Electrical windings and method of constructing same | |
RU2656607C1 (en) | Device for voltage recovery and precision balancing | |
US3239749A (en) | Transformer system | |
US1795063A (en) | Alternating-current motor | |
US3260868A (en) | Magnetic flux producing arrangement | |
US993561A (en) | Apparatus for transforming electrical energy into mechanical energy. | |
CN203607216U (en) | Transformer and coil structure thereof | |
US3388315A (en) | Excitation circuits for self-excited alternating current generators | |
US1870272A (en) | Alternating current motor | |
RU2584821C1 (en) | Controlled electric reactor with transverse magnetisation | |
US2488418A (en) | Potential divider for stepwise regulation of transformers | |
US555190A (en) | Motor | |
US2428203A (en) | Machine for changing the frequency of alternating currents | |
RU221552U1 (en) | DEVICE FOR CONTACTLESS ADJUSTABLE EXCITATION OF A SYNCHRONOUS MACHINE | |
US2369038A (en) | Electric transformer | |
US1601410A (en) | Phase and frequency converter | |
US1937372A (en) | Electric valve converting system | |
US3332050A (en) | Auto-transformer of core-form type having tapped winding disposed between axially spaced sections of high and low voltage windings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201009 |