УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР

УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР


RU (11) 2065654 (13) C1

(51) 6 H02H9/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94027243/07 
(22) Дата подачи заявки: 1994.08.04 
(45) Опубликовано: 1996.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Журнал "Электротехника". 1991, N 2, c.16-24. 2. Электрические аппараты высокого напряжения / Под ред. Александрова Г.Н. Л.: Энергоатомиздат, 1989, с. 344. 
(71) Заявитель(и): Александров Г.Н.; Альбертинский Б.И.; Федотов М.Т.; Шкуропат И.А. 
(72) Автор(ы): Александров Г.Н.; Альбертинский Б.И.; Федотов М.Т.; Шкуропат И.А. 
(73) Патентообладатель(и): Александров Георгий Николаевич 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР 

Использование: в области электротехники, в качестве плавнорегулируемого индуктивного сопротивления. Сущность: управляемый реактор содержит управляющую обмотку, выполненную в виде нескольких независимых секций с увеличенной индуктивностью рассеяния, причем каждая из секций содержит свой ключ. Увеличение индуктивности рассеяния обеспечено за счет расположения секций управляющей обмотки снаружи основной обмотки. Эффект увеличения индуктивности может быть получен и путем включения последовательно с ключами секций токоограничивающих дросселей. Шунтирование дросселей дополнительными ключами позволяет расширить диапазон регулирования тока основной обмотки реактора. 1 с. и 3 з.п.ф, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано в качестве плавнорегулируемого индуктивного сопротивления, в частности в качестве регулирующего элемента статического компенсатора реактивной мощности, в том числе для повышения пропускной способности электрических сетей, а также в качестве дугогасящего устройства.

Известны конструкции управляемых реакторов для регулирования реактивной мощности, управление которыми осуществляется путем подмагничивания их магнитопроводов постоянным током и содержащих специальную обмотку подмагничивания (Л. И.Дорожко, Л.В.Лейтес. Сравнительный анализ различных конструкций управляемых реакторов. "Электротехника", 1991, N 2, с.18-24).

Недостатком этих конструкций является необходимость применения специальных регулируемых источников постоянного подмагничивания и высокий уровень добавочных потерь от полей рассеяния, вследствие создания в таких реакторах (в их магнитопроводах) участков с глубоким насыщением.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является управляемый реактор-трансформатор фирмы ВВС, содержащий магнитопровод, основную обмотку, соединенную с сетью, и управляющую обмотку с управляемыми ключами, с включенными в каждую фазу управляющей обмотки встречно-параллельно соединенными тиристорами. (Электрические аппараты высокого напряжения, Учебное пособие для вузов, Г. Н. Александров, В.В.Борисов, В.Л.Иванов и др. Под редакцией Г.Н. Александрова, Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1989, 344 с. ил.).

Недостатком такой конструкции является высокий уровень гармонических составляющих, вызванных токами через тиристоры, пропускаемыми в течении части полупериода питающего напряжения и трансформируемыми в основную обмотку реактора. Содержание гармоник достигает особенно больших величин при малых токах, потребляемых основной обмоткой реактора и соответствующих большим углам отпирания тиристоров (от 90 до 180oС).

Техническим результатом изобретения является уменьшение содержания высших гармонических в потребляемом реактором токе, расширение диапазона регулирования этого тока, а также сокращение габаритов реактора и, следовательно, уменьшение расхода активных материалов при его изготовлении.

Изобретение поясняется фигурами 1-4:

фиг.1 схема реактора с расщепленной обмоткой;

фиг.2 схема с токоограничивающими дросселями;

фиг.3 схема с шунтированием дросселей;

фиг. 4 схема с совмещенными обмотками, где: 1 управляющая обмотка реактора-трансформатора; 2 секции управляющей обмотки; 3 ключ секции управляющей обмотки; 4 основная обмотка; 5 токоограничивающий дроссель; 6 ключ токоограничивающего дросселя.

Технический результат достигается тем, что управляющая обмотка 1 реактора-трансформатора (фиг.1) разбита на несколько секций 2 с увеличенной индуктивностью рассеяния, причем каждая из секций включена на свой ключ 3, обеспечивающий ее замыкание и размыкание. Увеличение индуктивности рассеяния обеспечено за счет расположения секций управляющей обмотки снаружи основной обмотки 4. Эффект увеличения индуктивности рассеяния секции управляющей обмотки может быть получен иначе путем включения последовательно с ключами секций токоограничивающих дросселей 5 (фиг.2). Шунтирование токоограничивающих дросселей дополнительными ключами 6 (фиг.3) позволяет расширить диапазон регулирования тока основной обмотки реактора. Для экономии материалов во всех рассмотренных случаях управляющая обмотка может быть конструктивно совмещена с основной обмоткой реактора (фиг.4).

Управляемый реактор работает следующим образом.

При отсутствии тока в управляющей обмотке магнитное сопротивление стального сердечника минимально, а индуктивное сопротивление реактора максимально.

При замыкании накоротко одной из секций 2 управляющей обмотки 1 соответствующим ключом 3 в ней индуцируется ток, создающий встречно направленный магнитный поток. В результате магнитный поток основной обмотки 4 частично вытесняется из сердечника, сопротивление этому потоку возрастает и для создания магнитного потока, соответствующего приложенному напряжению, ток основной обмотки 4 увеличивается. Количество ступеней регулирования тока основной обмотки реактора соответствует числу замыкаемых накоротко независимых секций 2 управляющей обмотки 1. Режим замыкания всех секций управляющей обмотки соответствует наибольшему току основной обмотки 4 и минимальному индуктивному сопротивлению реактора. В рассмотренных режимах работы, если индукция холостого меньше индукции насыщения стального сердечника управляемого реактора, содержание высших гармонических в токе его основной обмотки минимально, поскольку замыкание секции управляющей обмотки приводит к уменьшению индукции в стальном сердечнике. Таким образом, при последовательном замыкании секции 2 управляющей обмотки 1 можно обеспечить ступенчатое изменение тока основной обмотки 4 реактора от холостого хода до номинального.

При необходимости плавного регулировании тока в основной обмотке 4 управляемого реактора внутри каждой секции 2 ключи 3 могут быть выполнены в виде тиристорных блоков, содержащих встречно-параллельные включенные или симметричные тиристоры. Изменяя угол отпирания тиристоров можно обеспечить плавное регулирование их среднего тока и, соответственно, действующего тока в основной обмотке 4 реактора. Наличие нескольких секций 2 управляющей обмотки 1 позволяет значительно уменьшить содержание высших гармонических по сравнению с прототипом. Это связано с тем, что, во-первых, регулирование тока тиристорами в секции, представляющей часть обмотки управления, уменьшает долю коммутируемого тока и, во-вторых, наличие хотя бы одной короткозамкнутой секции приводит к подавлению высших гармонических в магнитном потоке и, следовательно, в токе основной обмотки 4 реактора. Поэтому, во всем диапазоне регулирования от тока, соответствующего максимуму тока в первой секции 2 управляющей обмотки (5-10% номинального тока) и до номинального тока, содержание высших гармонических в кривой тока основной обмотки в несколько раз меньше, чем у прототипа.

При разбиении управляющей обмотки на равные М секций, при полном замыкании первой секции ток основной обмотки меняется не на 1/М от максимального тока, а на значительно большую величину. Напротив, при замыкании последующих секций ток основной обмотки возрастает на величину, меньшую 1/М, причем каждая последующая секция добавляет все меньшую долю тока основной обмотки. Выравнивание ступеней регулирования достигается при увеличении индуктивности рассеяния секций управляющей обмотки, включаемых первыми, по сравнению с индуктивностью рассеяния последующих секций, или включением последовательно с ключами или с тиристорными блоками токоограничивающих дросселей 5 с разной величиной индуктивности, расположенных, например, вне бака реактора. При этом индуктивность токоограничивающего дросселя секции, включаемой первой, должна быть наибольшей.

Данное изобретение является одним из простейших вариантов создания реактора с синусоидальным потребителем тока для электрических сетей и линий электропередач различного класса напряжений. Изобретение позволяет осуществить пофазное регулирование и полностью соответствует современной технологии производства трансформаторного и реакторного оборудования, при этом реактор может быть выполнен трехфазным или в виде группы однофазных, или однофазным. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Управляймый реактор, содержащий магнитопровод, основную обмотку, соединенную с сетью, и управляющую обмотку с управляемыми ключами, отличающийся тем, что управляющая обмотка расщеплена на несколько независимых секций, каждая из которых снабжена своим ключом.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что управляющая обмотка совмещена с основной, причем в качестве независимых секций управляющей обмотки использованы части основной обмотки, замыкаемые ключами.

3. Реактор по пп. 1 или 2, или 3, отличающийся тем, что в секции управляющей обмотки включены токоограничивающие дроссели.

4. Реактор по пп. 1 или 2, или 3, отличающийся тем, что токоограничивающие один или несколько дросселей шунтированы дополнительными тиристорными управляемыми блоками.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru