Шунтирующий реактор со смешанным возбуждением (варианты)
SHUNTING REACTOR WITH MIXED EXCITATION (VERSIONS)

Предложение относится к электротехнике и используется в электросистемах.
Широко известная и применяемая схема /1/, шунтирующего реактора (далее УШР), содержит силовые входы, обмотки подмагничивания, присоединенные к тиристорному выпрямителю. Недостаток такого устройства состоит в сложности.
Прототипом предложения к первому вариантам является УШР-магнитный усилитель /2/, содержащий в каждой фазе первую и вторую сетевую обмотки, одним выводом соединенные вместе, а вторыми выводами четные и нечетные обмотки подключены к инверсным выводам диодов, обмотки возбуждения, присоединенные к выпрямителю и заземление. Недостаток такого устройства состоит в относительно сложной схеме- требуется большое количество диодов (12), так как в этом случае в разрыв каждой фазы необходимо включать еще три диода для образования диодного моста выпрямленную диагональ которого должна включаться обмотка подмагничивания фазы.
Ко вторму варианту прототипом является УШР /3/, содержащий в каждой фазе первую и вторую сетевую обмотки, одним выводом соединенные вместе, а вторыми выводами четные обмотки и нечетные обмотки объединены в две общие точки, которые заземлены. Этот УШР имеет как и предыдущий общий недостаток - низкий коэффициент усиления по току, что требует увеличения обмотки подмагничивания.
Техническая задача, решаемая данным изобретением, состоит в упрощении, повышении быстродействия и снижении массы и габаритов.
Поставленная задача решается в первом варианте за счет того, что УШР снабжен вторым комплектом обмоток, включенных последовательно в два разомкнутых треугольники, одна точка этих треугольников присоединена к полюсам диодного моста, а другие присоединены к заземлению.
Поставленная задача решается во втором варианте за счет того, что УШР снабжен вторым комплектом обмоток, включенных последовательно в два разомкнутых треугольники, одна точка этих треугольников присоединена к заземлению, а другие присоединены к нулевым точкам звезд.
На фиг. 1, 2 приведены схемы УШР. Две группы силовых трехфазных обмоток 1 и 2 одними выводами соединены вместе и предназначены для подключения к сети. Обмотки 3, 4 независимых обмоток возбуждения подключены к управляемому выпрямителю 5, питающемуся от трансформатора 6. Есть дополнительные последовательные обмотки подмагничивания 7 и 8, которые включены в разомкнутые треугольники и соединены с заземлением 9. На фиг. 1 силовые обмотки 1 и 2 одной фазы вторыми выводами соединены вместе и присоединены к диодному мосту 10, полюса которого соединены с вторым выводом треугольников 7,8 дополнительных обмоток. А на фиг. 2 обмотки 1 и 2 вторыми выводами соединены в схемы звезды, общая точка которых соединена с вторым выводом треугольников 7, 8 дополнительных обмоток.
УШР работает следующим образом. Он является плавно регулируемой трехфазной индуктивностью и подключается к высоковольтным линиям электропередач и сетям. Фактически он заменяет собой синхронный компенсатор. Изменяя постоянный ток возбуждения (намагничивания), подаваемый выпрямителем 5 в обмотки 3, 4, известным образом изменяют индуктивность УШР, а следовательно и реактивную мощность, потребляемую обмотками 1 и 2 УШР из сети.
Регулирование этого тока обеспечивается не только магнитнодвижущей силой постоянного тока (м.д.с.) в обмотках 3,4, но и м.д.с. обмоток 7 и 8 соответственно. То есть имеется как независимое намагничивание обмотками 3 и 4, так и последовательное подмагничивание обмотками 7 и 8 рабочим током, что и позволяет называть устройство со смешанным возбуждением. Благодаря размещению обмоток 7 и 8 на тех же стержнях, что и обмоток 1 и 2 увеличивается коэффициент усиления УШР. Это позволяет снизить мощность выпрямителя 5. Снижается также и индуктивность обмоток 3 и 4 возбуждения, (т.к. они выполняются с меньшим числом витков), что ведет к повышению быстродействия. Вместе с тем введение положительной обратной связи по току увеличивает ток холостого хода УШР. В схеме фиг. 1 для моста 10 используется малое количество диодов, что упрощает устройство и снижает потери. Используются диоды относительно низкого напряжения.
Источники информации:
1. Патент на изобретение РФ №2451353, кл.H01F 29/14, 27/26, 21.10.2010.
2. Авторское свидетельство СССР №886204, кл. Н03Р 9/00, 24.03.1980.
3. Патент на полезную модель РФ №136919, кл. Н01Р 29/14, Н02Р 13/00, 17.07.2013.