ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ШУНТИРУЮЩИЙ РЕАКТОР
TRIPHASE CONTROLLED SHUNT REACTOR

Изобретение относится к электротехнике и используется в энергетических системах.
Широко известная [1, 2] схема трехфазного управляемого шунтирующего реактора (далее УШР), содержит в каждой фазе две обмотки, которые первыми выводами попарно объединены с обмотками других фаз в две звезды, а вторыми выводами обмотки в каждой фазе объединены, и также содержит обмотку подмагничивания, к которой подключен возбудитель. Недостаток такого устройства состоит в большой сложности, обусловленной необходимостью наличия независимой обмотки подмагничивания.
Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является [3] трехфазный управляемый шунтирующий реактор, содержащий в каждой фазе две обмотки, которые первыми выводами объединены между собой, а вторыми выводами соединены с обмотками других фаз в две звезды, между нулевыми выводами которых и заземлением включены заземляющие дроссели, а также между этими нулевыми выводами включены два последовательно соединенных конденсатора, возбудитель, полюсами через сглаживающие дроссели присоединенный к нулевым выводам. Недостаток такого УШР проявляется в относительно низкой надежности, которая проявляется в нештатных режимах.
Технический результат предложения состоит в повышении надежности и снижении потерь электроэнергии. Технический результат достигается за счет того, что средняя точка конденсаторов соединена с заземлением через электропроводящую цепь.
На фиг. 1 приведена схема УШР. Одна фаза 1 УШР содержит две обмотки 2 и 3. Аналогично две другие фазы 4, 5 составлены из двух обмоток. Обмотки соединены так, что образуют две звезды, между нулевыми точками которых включены два конденсатора 6 и 7. К этим же точкам через сглаживающие дроссели 8 и 9 подключен возбудитель 10. Имеется заземление 11, которое связано с нулевыми точками звезд через заземляющие дроссели 12 и 13. Заземление 11 также связано со средней точкой конденсаторов 6 и 7 через электропроводящую цепь 14. На фиг. 2, 3, 4, 5, 6 приведены варианты исполнения электропроводящей цепи 14 соответственно в виде проводника (фиг. 2), резистора (фиг. 3), варистора (фиг. 4), разрядника (фиг. 5), резисторно-конденсаторной цепи (фиг. 6). На фиг. 7 в цепь конденсаторов 6, 7 введены резисторы 15, 16. Номера фигур совпадают с номерами пунктов формулы.
УШР работает следующим образом. Он является плавно регулируемой трехфазной индуктивностью и подключается к высоковольтным лилиям электропередач и сетям. Изменяя постоянный ток подмагничивания, подаваемый возбудителем 10, изменяют индуктивность УШР, а следовательно, и реактивную мощность, потребляемую им из сети. В установившемся симметричном режиме в дросселях 12, 13 тока нет. В процессе работы УШР в сети могут возникать нештатные режимы, например однофазное короткое замыкание. В этом случае в заземляющих дросселях 12, 13 должен появиться ток. Однако ток скачком измениться не может, поэтому в схеме-прототипе в этом случае неизбежно возникают перенапряжения, опасные для изоляции оборудования (прежде всего возбудителя 10). Аналогично и в других нештатных ситуациях (например, удар молнии, волновые процессы из-за коммутаций со стороны линии) возникнут перенапряжения. В предложенной здесь схеме конденсаторы 6 и 7, благодаря связи с землей будут демпфировать (поглощать) такие перенапряжения. Действительно перенапряжения, приходящие со стороны линии, пройдя обмотки 2, 3 (по собственной емкости обмоток) параллельно через конденсаторы 6, 7 пройдут в заземление 11, через цепь 14, чем будет защищен возбудитель 10 от воздействия этого импульсного перенапряжения. Это приведет к повышению надежности и устойчивости оборудования.
Источники информации
1. Журнал «Новости электротехники», 2011, №3 (72), рис. 1а.
2. www.leg.co.ua > Подстанции…reactory.html., рис. 1б.
3. Журнал «Электро», 2013, №2, стр. 37, рис. 1.