По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Динамическая зависимость характеристики намагничивания от количества и размеров немагнитных зазоров в сердечнике

Баязитов И. Р. зам. главного инженера по основным сетям, филиал ОАО «Сетевая компания», Приволжские электрические сети
Медведев В. Г. канд. техн. наук, руководитель направления научных исследований, ООО «НИР Энерго», Чебоксары
Новиков Н. Л. д-р техн. наук, профессор, заместитель научного руководителя, начальник отдела новых электросетевых технологий, ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС», г. Москва
Петров М. И. канд. техн. наук, доцент, директор, ООО «НИР Энерго», Чебоксары

В статье рассматривается методика электромагнитного расчета реакторов со стальным магнитопроводом и зазорами с учетом допущений по изоляционному расстоянию от стержня до обмотки в дугогасительных реакторах с динамическим изменением высоты зазора и магнитной вставки. Также затронуты вопросы по исследованию влияния количества немагнитных зазоров на линейность характеристики работы дугогасительного реактора, являющегося устройством защиты высоковольтных систем электроэнергетики среднего класса напряжения от однофазных замыканий на землю.

Литература:

1. Кузьмин А.А., Медведев В.В., Петров М.И., Хадыев И.Г. К вопросам оценки параметров активной части реактора дугогашения с распределенными зазорами // Вестник Чувашского университета. – 2019. – № 3. – С. 119–126.

2. Манькин Э.А. Расчет реакторов со стальным магнитопроводом и зазорами // Электричество. – 1959. – № 7. – С. 35–40.

3. Манькин Э.А. Электромагнитные расчеты трансформаторов, реакторов и ускорителей заряженных частиц. Доклад, составленный на основе совокупности работ по данной теме, представляемых к защите на соискание ученой степени доктора технических наук. – ОИАОНИ ВЭИ, М., 1965. – 62 с.

4. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. – М.: Энергия, 1981. – 392 с.

5. Лейтес Л.В. Развитие теории и методов электромагнитных расчетов силовых трансформаторов и реакторов с учетом несинусоидальности токов и напряжений и нелинейности характеристик стали. – М.: ВЭИ, МЭИ, 1987. – 36 с.

6. Клементьев С.В., Медведев В.Г., Баязитов И.Р. К определению ширины выпучивания магнитного потока в воздушных зазорах трансформаторов тока // Colloqium-journal, Czesc, Warszawa, Polska. – 2020. – N 1 (53). – P. 5–6.

7. Клементьев С.В., Медведев В.Г., Баязитов И.Р. Исследование зависимости ширины выпучивания магнитного поля от размеров немагнитного зазора и магнитной вставки трансформаторов тока // Colloqium-journal, Czesc, Warszawa, Polska. – 2020. – N (56). – P. 11–14.

8. Патент 198869 РФ, МПК H01F 29/00 (2006.01). Реактор заземляющий дугогасящий с распределенными немагнитными зазорами РДМК, РДСК регулированием по вторичной обмотке / Баязитов И.Р., Кузьмин А.А., Медведев В.Г., Петров Е.М., Петров М.И., Парамонов Е.В. // Заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью ООО «НИР Энерго» – № 2020104465; заявл. 31.01.2020; опубл. 30.07.2020. Бюл. № 22. – 12 с.

9. Патент 2734394 РФ, МПК H02H 9/08 (2006.01) H01F 27/28 (2006.01) H01F 29/14 (2006.01). Реактор заземляющий дугогасящий с распределенными немагнитными зазорами РДМК, РДСК регулированием по вторичной обмотке / Баязитов И.Р., Кузьмин А.А., Медведев В.Г., Петров Е.М., Петров М.И. // Заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью ООО «НИР Энерго» – № 2020104450; заявл. 31.01.2020; опубл. 15.10.2020. Бюл. № 29. – 16 с.

10. Патент 173906 РФ, МПК H02H 9/00 (2006.01). Плунжерный дугогасящий реактор с распределенными зазорами / Петров М.И., Архипов Е.В., Степанов И.Н., Кузьмин А.А. // Заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью ООО «НИР Энерго» – № 2016152339; заявл. 28.12.2016; опубл. 19.09.2017. Бюл. № 26. – 5 с.

11. Патент 2663202 РФ, МПК H01F 29/10 (2006.01). Дугогасящий реактор с регулируемыми зазорами / Петров М.И. // Заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью ООО «НИР Энерго» – № 2016152425; заявл. 28.12.2016; опубл. 02.08.2018. Бюл. № 22. – 8 с.

12. Патент 173517 РФ, МПК H02H 9/00 (2006.01). Дугогасящий реактор с регулируемыми зазорами / Петров М.И., Архипов Е.В., Степанов И.Н., Кузьмин А.А. // Заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью – ООО «НИР Энерго» – № 2016152341; заявл. 28.12.2016; опубл. 30.08.2017. Бюл. № 25. – 5 с.

13. Патент 2663204 РФ, МПК H01F 29/10 (2006.01). Плунжерный дугогасящий реактор с распределенными зазорами / Петров М.И. // Заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью ООО «НИР Энерго» – № 2016152432; заявл. 28.12.2016; опубл. 28.06.2016. Бюл. № 19. – 7 с.

14. Патент 173863 РФ, МПК H01F 29/14 (2006.01). Дугогасящий реактор с регулируемыми зазорами / Петров М.И., Маршрутин Е.В., Архипов Е.В., Степанов И.Н., Кузьмин А.А. // Заявитель и патентообладатель – Общество с ограниченной ответственностью ООО «НИР Энерго» – № 2016152341; заявл. 28.12.2016; опубл. 30.08.2017. Бюл. № 25. – 5 с.

В настоящей работе внимание уделено конструктивным особенностям электромагнитных устройств с зазорами в магнитопроводах для систем электроэнергетики. Не вдаваясь в подробности по величине рабочих токов и мощностей таких устройств, предлагается обзорный сравнительный анализ трудов различного характера, ориентированных на учет сосредоточенных, динамически распределенных немагнитных зазоров и их эквивалентных конструкций на работу дугогасительных реакторов [1]. Наиболее математически полной для таких исследований явились, на наш взгляд, работы [2–4].

Как отметил в своем автореферате диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук [5] Лей — тес Л. В. на тему «Развитие теории и методов электромагнитных расчетов силовых трансформаторов и реакторов с учетом несинусоидальности токов и напряжений и нелинейности характеристик стали»: «Надеюсь, что основное содержание автореферата (с. 4 и 9–27, особенно с. 10, 16, 17, 19, 20) будет полезно специалистам, желающим думать и развивать теорию, еще много лет». Приведенную фразу автор привел спустя шесть лет после выхода в свет книги по расчетам трансформаторов и реакторов [4]. В книге [4] отмечено, что индуктивность обмотки одного стержня с равномерными зазорами в пределах обмотки в зависимости от геометрических размеров стержня и зазоров определяется как

где Sзаз = Sст + Рстε – эквивалентное сечение сердечника;

n – количество зазоров;

lзаз – длина (высота) одного (единичного) зазора;

Sст – сечение (площадь) сердечника;

Рст = 2(с + d + 2ε) – коэффициент выпучивания;

c, d – стороны сечения сердечника;

ε – выпуклость магнитного поля в зазоре;

a – расстояние от обмотки до сердечника;

b – радиальный размер (толщина) обмотки;

hоб – высота обмотки.

При описании приведенной здесь формулы (9–94) из [4] автор ссылается на работу [2] из списка литературы настоящей статьи, оговаривая лишь, что это площадь витка, отстоящего на треть толщины обмотки b от внутреннего витка [2]. Следуя такому описанию в [4] в [1] для переменной S[sub]b/3[/sub],

Для Цитирования:
Баязитов И. Р., Медведев В. Г., Новиков Н. Л., Петров М. И., Динамическая зависимость характеристики намагничивания от количества и размеров немагнитных зазоров в сердечнике. Главный энергетик. 2021;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: