CZ20001950A3 - Statické elektromagnetické zařízení s vysokým výkonem - Google Patents

Abstract

Statické elektromagnetické zařízení s vysokým výkonem a s proměnnou indukční reaktancí, které má magnetický obvod s oblastí pro vedení magnetického toku. Části oblasti pro vedení magnetického toku jsou obklopeny hlavním vinutím (312) a alespoň jedním regulačním vinutím (56). S regulačním vinutím (56)je spojeno regulační zařízení pro změnu distribuce magnetického toku. Vinutí je zhotoveno z magneticky permeabilního, pole uzavírajícího, izolačního kabelu (4).

Description

Statické elektromagnetické zařízení s vysokým výkonem

Oblast techniky

Vynález se týká regulovatelného statického elektromagnetického zařízení a zejména regulovatelného transformátoru s vysokým výkonem, regulovatelného reaktoru s i vysokým výkonem, regulovatelné indukční cívky s vysokým výkonem nebo regulátoru s vysokým výkonem.

Pro přenos a distribuci elektrické energie se používají různá statická indukční elektrická zařízení, např. transformátory, reaktory, regulátory, apod., která jsou určena pro převod nebo regulaci elektrické energie ve dvou nebo více elektrických systémech nebo mezi dvěma nebo více elektrickými systémy. Transformátor je klasickým elektrickým zařízením, které existuje jak teoreticky tak i prakticky více než 100 let. Dostupné transformátory pokrývají celé výkonové rozmezí od jednotek VA až do 1000 MVA. Pokud jde o napěťové rozmezí, jsou k dispozici transformátory na nejvyšší přenosová napětí používaná v současné době.

Transformátory, reaktory a regulátory patří do skupiny elektrických statických indukčních zařízení, jejichž princip je dostatečně známý. U těchto zařízení k převodu elektrické energie dochází elektromagnetickou indukcí. V současné době _k je k dispozici velké množství odborných publikací, které popisují teorii, funkci, výpočty, výrobu, použití, dobu životnosti, apod., konstrukčních prvků těchto zařízení, tj .

vinutí, jádra, nádrže, příslušenství a chladícího sytému.

Vynález se týká induktivního zařízení s vysokým výkonem, tj. induktivního zařízení s jmenovitým výkonem od několika stovek kVA do hodnoty větší než 1000 MVA, jmenovitým napětím • · • · · od 3-4 kV do velmi vysokého přenosového napětí, tj . napětí 400 kV-800 kV nebo napětí s vyšší hodnotou.

Ačkoliv vynález je použitelný v různých indukčních zařízeních zahrnujících reaktor, následující popis se týká zejména silových transformátorů. Dále je nutné uvést, že výše uvedená zařízení mohou být bud’ jednofázová nebo troj fázová. Rovněž jsou dostupná zařízení izolovaná olejem nebo vzduchem, samochladící zařízení, zařízení chlazená olejem, apod.. Ačkoliv uvedená zařízení mohou mít jedno nebo více vinutí (na jednu fázi) a mohou mít provedení se železným jádrem nebo bez železného jádra, uvedená oblast techniky se především týká zařízení se železným jádrem, která má oblast s proměnným vysokým magnetickým odporem.

Vynález se dále týká regulace inaučnosti, při které magnetický tok je opětovně distribuován mezi rozdílné dráhy magnetického toku ovlivněním magnetického odporu alespoň jedné z těchto magnetických drah. V reaktoru vynález působí jako sériový nebo paralelní prvek s proměnnou indukčností.

Dosavadní stav techniky

Úplný popis konvenčních transformátů a reaktorů je popsán v dříve podaných patentových přihláškách souvisejících s touto patentovou přihláškou a proto tento popis nebude v této patentové přihlášce opakován s výjimkou těch částí, které jsou nutné pro pochopení vynálezu.

Úplný popis silových transformátorů je uveden v publikaci The J& P Transformer Book, A Practical Technology of the • · ···· ·· ···· • · · · · « • · · · « ···· • · · · · · • * · · · ······· ·· ···

Power Transformer, A.C.Franklin and D.P.Franklin vydané nakladatelstvím Butterworths v edici 11, 1990.

Známá vnitřní elektrická izolace vinutí transformátorů je popsána v publikaci Transformerboard, Die Verwendung von Transformerboard in Grossleistungstransformatoren, H. P.Moser, publikovaná nakladatelstvím H. Weidman AG v edici CH-8640 Rapperswil.

Obecně je možné uvést, že hlavním cílem silového transformátoru je umožnit převod elektrické energie mezi dvěma nebo více elektrickými soustavami obvykle s rozdílnými napětími, avšak stejnou frekvencí.

Na obr. 8A je zobrazen konvenční silový transformátor s jádrem, který zahrnuje skládané jádro často z orientovaných plechů obvykle z křemíkové oceli. Jádro tohoto transformátoru zahrnuje několik sloupců, které jsou vzájemně spojeny rameny tak, že dohromady tvoří jedno nebo více jádrových vinutí. Transformátory s tímto jádrem jsou často označovány jako jádrové transformátory. Kolem sloupců jádra je ovinuto několik vinutí, které jsou obvykle označovány jako primární, sekundární a odbočkové vinutí. Pokud jde o silové transformátory, tato vinutí jsou prakticky vždy soustředně uspořádány a rozloženy podél délky sloupců jádra. Jádrový transformátor má obvykle kruhové cívky, rovněž i zužující se část sloupce jádra pro pokud možno co nejúčinější vyplnění prostoru určeného pro dotyčná vinutí.

Kromě jádrového transformátoru existuje tzv. plášťový transformátor, který je zobrazen na obr. 8B. Tento plášťový transformátor má často provedení s pravoúhlými cívkami a pravoúhlými sloupci jádra. Reaktory mají podobné provedení, •· ···· ·· ···· ·· ·· • · · ··· ···· • ··· · ···· · ·· · • · ··· ······ • ··« ····· avšak nezahrnují sekundární sekci.

Konvenční indukční regulátory nízkého napětí používají indukční cívky, které jsou vzájmně posunuty, jak je to popsáno v odborné literatuře, např. v knize Die Wechselstromtechnik Bd.2, Trans formatoren, I.L.la Cour,

K. Fay-Hansen ” publikované ve vydavatelství Julius Sprínger, Berlin, Germany, 1936, na str. 586-598 v kapitole Drehtransformátor und Schubtransformator . Rovněž toto řešení způsobuje mechanické momenty. Kromě toho tato indukční regulace nemůže být provedena pro vysoké napětí při přiměřených nákladech. Konstrukce izolace vede k několika konstrukčním omezením.

Další techniky jsou známé z patentu US 4,206,343, který popisuje indukční regulátor napětí, ve kterém magnetický tok mezi rozdílnými, sloupci jádra je opětovně distribuován proměnnou magnetizací stejnosměrného proudu.

Závěrem je nutné uvést, že elektrická regulace vysokého napětí je většinou provedena elektrickými transformátory zahrnujícími jedno nebo více vinutí navinutých na jeden nebo více sloupců železného jádra transformátoru. Tato vinutí zahrnují odbočky, které umožňují odebírat z transformátoru různé hodnoty napětí. Známé silové transformátory a distribuční transformátory použité v napěťových dálkových vedení zahrnují přepínače odboček pro napěťovou regulaci. Tyto přepínače odboček jsou mechanicky komplikované, mechanicky se opotřebovávají a působí na ně elektrofyzikální eroze vyvolaná výboji mezi kontakty těchto přepínačů. Kromě toho regulace u těchto transformátorů může být provedena pouze po stupních. Stupňovitá regulace napětí a pohyblivé kontakty jsou žádoucí pro spojení s rozdílnými odbočkami.

• · • · · · • · • · • · · · · · • · · ··· ·*·· • · · · · · · · · · ·· · • · · · · ······ • · · · ····· ······· « « « « « » · · ·

Avšak v některých případech jsou pohyblivé prostředky pro regulaci vysokého napětí nevýhodné. Rovněž i skutečnost, že uvedené transformátory nemohou poskytnout nepřetržitou nestupňovitou dodávku napětí, muže být nevýhodná.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je statické vysoce výkonové elektromagnetické zařízení se jmenovitým výkonem v rozmezí od několik stovek kVA až k hodnotě přes 1000 MVA a se jmenovitým napětím v rozmezí od 3-4 kV až k velmi vysokým přenosovým napětím, např. 400 kV až 800 kV nebo vyšší, přičemž toto zařízení nemá nevýhody, problémy a omezení silových transformátorů/reaktorů ze stavu techniky. Podstata vynálezu spočívá v individuální regulaci dráh magnetických toků v dotyčném zařízení, která poskytuje široké regulační funkce nedostupné u zařízení ze stavu techniky.

V konkrétním provedení je vynález tvořen transformátorem používajícím jedno nebo více vinutí zahrnující hlavní vinutí a regulační vinutí, které je s hlavním vinutím ve funkčním vztahu. Regulační vinutí v případě, že je vhodně napájeno elektrickou energií nebo zatíženo, reguluje distribuci toku uvnitř zařízení. Alespoň jedno z vinutí je tvořeno jedním nebo více vodiči elektrického proudu, které jsou obklopeny magneticky propustným izolačním krytem omezujícím elektrické pole.

V konkrétním příkladným provedení tento kryt je tvořen pevnou izolací obklopenou vnější a vnitřní vrstvou pro vyrovnání potenciálu, přičemž tato vnější a vnitřní vrstva je ·· ···· ·· ···· ·· ·· • · · · » · ' ···· • · · · · · · · · · ·· » • · · · · ······ • ··· ····· částečně vodivá nebo má polovodičové vlastnosti, přičemž uvnitř vnitřní vrstvy se nachází elektrický vodič. Důsledkem uvedené struktury pevné izolace je uzavření elektrického pole uvnitř vinutí. Elektrický vodič je podle vynálezu uspořádán tak, aby byl ve vodivém kontaktu s vnitřní polovodičovou vrstvou. V důsledku toho mezi nejvnitřnější částí pevné izolace a obklopující vnitřní polovodičovou vrstvou podél délky vodiče nedochází k žádným škodlivým potenciálovým rozdílům.

Zařízení podle příkladného provedení vynálezu může být zatíženo proměnnou impedancí, která zase reguluje dráhu magnetického toku uvnitř tohoto zařízení. V transformátoru změnou magnetického toku v jednom nebo ve více sloupcích jádra mohou být dosaženy různé napěťové výstupy bez nutnosti stupňovité regulace. Pokud jde o reaktor, regulace magnetického toku vede k proměnnému reaktoru. Pokud jde o regulátor, regulace magnetického toku umožňuje regulaci napětí.

V jiném příkladném provedení vynálezu magnetický tok muže být amplitudově, fázově nebo frekvenčně modulován aktivním prostředkem, jakým je např. vhodný signálový zdroj spojený s regulačním vinutím.

V konkrétním příkladném provedení alespoň jedno vinutí může být zatíženo proměnnou impedancí, to znamená, že alespoň jedna dráha magnetického toku nebo alespoň jeden sloupec magnetického obvodu příslušný k tomuto vinutí může zahrnovat oblast s redukovanou permeabilitou (vysokým magnetickým odporem) tvořenou, např. vzduchovou mezerou. Magnetický tok ve sloupci může být regulován změnou impedance regulačního vinutí. V konkrétním provedení je změna impedance dosažena • · proměnným kondenzátorem. V důsledku toho magnetický tok může být opětovně distribuován mezi rozdílné sloupce magnetického obvodu, čímž lze napětí indukované ve vinutích obklopujících dotyčné sloupce a indukčnost zařízení regulovat. Tuto techniku lze použít v mnoha různých geometrických konfiguracích podle typu zařízení, počtu fázi nebo ostatních znaků.

Specifická teorie podporující oprávněnost použití negativní reluktance vinutí zatíženého impedancí vychází z následujících idealizovaných rovnic. Vinutí zatížené impedancí tvoří proměnnou reluktanci R_c = η², ω². Z. Počet závitů n vinutí a způsob regulace impedance Z {R_fL,l/C} může být zvolen tak, aby odpovídal reluktanci R_L = L/Α.μ,.μθ , kde L je délka dráhy magnetického toku

A je průřez magnetického jádra μ, je permitivita dráhy magnetického toku a μ₀ je permitivita vzduchu.

Distribuce magnetického toku Φ do rozdílných sloupců magnetického jádra a tudíž napětí na vinutí navinutých na těchto sloučích je proměnlivé podle uvedené impedance.

Bez ohledu na typ regulace tato regulace je nepřetržitá nebo je provedena po malých stupních, přičemž odpovídá zapínání diskrétní impedance do dotyčného obvodu. V důsledku skutečnosti, že mezi počtem závitů vinutí a reluktanci existuje vztah, je možné zvolit malý počet závitů v kombinaci s nízkým napětím, vysokým proudem a vysokou impedancí, nebo vysoký počet závitů v kombinaci s vysokým napětím, nízkým proudem a vysokou impedancí, přičemž dotyčná volba závisí na tom, která realizace proměnné impedance je v daném případě nejvíce praktická. Použitím kabelu popsaného v této přihlášce • · •· · · · · ·· ···· • · · · · · · ···· · ···· · • · · · · «·· • · · · · · ······· ·· · ·· vynálezu dotyčná impedance muže být integrována uvnitř krytu zařízení, poněvadž jeho vinutí jsou prosté potenciálu.

Vynález je založen na skutečnosti, že polovodičové vrstvy mají stejné tepelné vlastosti, pokud jde o součinitel tepelené roztažnosti, jako pevná izolace. Polovodičové vrstvy podle vynálezu mohou být sjednoceny s pevnou izolací, aby tyto vrstvy a přilehlá izolace měly stejné tepelné vlastnosti a tudíž aby byl zajištěn dobrý kontakt mezi polovodičovými vrstvami a přilehlou izolací, a to nezávisle na změnách teploty, ke kterým dochází ve vedení při rozdílných zátěžích. Při teplotních gradientech izolační vrstva a polovodičové vrstvy tvoří monolitické jádro pro vedení tepla a nedochází k defektům způsobeným rozdílnou teplotní expanzí v izolaci a obklopujících vrstvách.

Elektrické zatížení materiálu izolace je omezeno v důsledku skutečnosti, že polovodičové části kolem izolace tvoří ekvipotenciální povrchy, a tudíž elektrické pole v izolaci bude téměř rovnoměrně distribuováno v tloušťce izolace·.

Vnější polovodičová vrstva má takové elektrické vlastnosti, že je zajištěno vyrovnání potenciálu podél vodiče. Polovodičová vrstva avšak nemá takovou vodivost, aby indukovaný proud způsobil nežádoucí tepelné zatížení. Vodivost této vrstvy je naopak dostatečná k dosažení ekvipotenciálního povrchu. Jako přiklad je možné uvést měrný odpor p polovodičové vrstvy, který má minimální hodnotu p_min = 1 Q.cm a maximální hodnotu p_miX = 100 kQ.cm, a odpor R polovodičové vrstvyna jednotku délky kabelu v axiálním směru, který má minimální hodnotu R . =50 Ω/m a maximální hodnotu ^Rmax = ⁵⁰ ΜΩ/ΠΙ.

• ·

Vnitřní polovodičová vrstva má dostatečnou elektrickou vodivost pro vyrovnání potenciálu, a proto tato vrstva vyrovnává potenciál elektrického pole . vně vnitřní polovodičové vrstvy. V této souvislosti je nutné uvést, že vnitřní vrstva má takové vlastnosti, že vyrovnává nepravidelnosti povrchu vodiče a tvoří ekvipotenciální povrch s vysokým stupněm jakosti při hraniční vrstvě s pevnou izolací. Vnitřní polovodičová vrstva jako taková může mít proměnnou tloušťku, avšak musí mít hladký povrch na straně vodiče a pevné izolace. Tato tloušťka se obvykle pohybuje mezi 0,5 a 1 mm. Jako příklad je možné uvést následující parametry vnitřní polovodičové vrstvy: ρ^_η = 10'⁶ Q.cm, R_;itin = 50 μΩ/m, p = 100 kQcm, R =5 Mfí/m.

V příkladném provedení transformátor podle vynálezu působí jako sériový prvek s proměnnou rozptylovou indukčnost a tudíž reaktancí. Tento transformátor je schopen regulovat silový tok -opětovnou distribucí aktivních a reaktivních účinků mezi sítěmi připojenými k primární a sekundární straně transformátoru. Kromě toho tento transformátor je schopen omezit výskyt zkratů a poskytnout dobrou přenosovou stabilitu vedení. Rovněž tento transformátor je schopen zeslabit kolísání výkonu a poskytnout dobrou napěťovou stabilitu. Tyto schopnosti činí transformátor velmi použitelným pro projektanty a operátory přenosových sítí, zejména v zemích s deregulovaným trhem dodávky elektrické energie. Deregulace obvykle způsobuje separaci služeb souvisejících s výrobou a přenosem elektrické energie do samostatných jednotek. To znamená, že dříve existující spolupráce mezi plánovacími subjekty pro výrobu elektrické energie a přenos elektrické energie již neexistuje. Tudíž operátor elektrárny může • · · ·

	•· · · · » ·« ···· • · · · · · ···· · ···· • · · · · · • · · · ·	• · · · • · · · • · · · • · · · · • · · ·
			10
oznámit zastavení	výroby	elektrické energie v	časovém
předstihu,	který	je z	hlediska technického	vybavení
přenosových	sítí	krátký,	takže operátorům a plánovačům
přenosu elektrické	energie	přinese závažné problémy	spojené s

distribucí toku elektrické energie, což může mít vliv na dynamické chování celého systému. Tudíž vynález umožňuje vytvořit pružný přenosový systém střídavého proudu s regulací jeho komponent pro regulaci toku elektrické energie. V konkrétním provedení je regulace toku elektrické energie provedena v komponentě, která je normálně určena pro jiný účel. Tudíž vynález umožňuje použití jedné komponenty ke dvěma účelům bez toho, že by se značně zvýšily náklady.

V jiném provedení vynálezu reaktor působí buď jako sériový nebo bočníkový prvek s proměnnou indukčností a tudíž reaktancí. Není potřeba silové elektroniky v hlavním silovém obvodě. V důsledku toho jsou nižší ztráty. Kromě toho, regulační prostředek je obvykle tvořen nízkonapěťovým regulačním prostředkem, který je jednodušší a hospodárnější. Uspořádání vynálezu rovněž zamezuje problému souvisejícímu s generací harmonických složek. Proměnný reaktor jako paralelní prvek může provést rychlou kompenzaci proměnného jalového výkonu. Proměnný reaktor jako sériový prvek je schopen realizovat regulaci toku elektrické energie opětovnou distribuci činného nebo jalového účinku mezi vedeními. Reaktor může omezit zkratové proudy, může poskytnout přechodnou stabilitu, zeslabit kolísání výkonu a poskytnout napěťovou stabilitu. Tyto vlastnosti jsou rovněž důležité pro pružné přenosové systémy střídavého proudu.

Napěťová regulace podle stavu techniky je překonána indukčním regulátorem napětí podle vynálezu, ve kterém

• · · magnetický obvod zahrnuje alespoň jeden magnetovatelný regulační sloupec se zónou o snížené permeabilitš, a alespoň jedním dalším vinutím navinutým kolem uvedeného regulačního sloupce, přičemž uvedené další vinutí je spojeno s proměnnou impedancí nebo prvkem pro regulaci oblouku. Umístěním alespoň jednoho vinutí zatíženého proměnnou kapacitou do alespoň jedné dráhy magnetického toku nebo na alespoň jeden sloupec jádra mající zónu s redukovanou permeabilitou v magnetickém toku může být reluktance tohoto sloupce regulována proměnnou kapacitancí. To opětovně distribuje magnetický tok mezi rozdílné sloupce magnetického obvodu a indukuje napětí ve vinutí obklopující tyto sloupce, přičemž rovněž dochází ke změně indukčnosti vinutí.

Stručný přehled obrázků na výkresech

Vynález bude popsán v následující části této přihlášky vynálezu popisem příkladných provedení s tím, že budou dělány odkazy na připojené výkresy, na kterých obr. 1 zobrazuje distribuci elektrického pole kolem vinutí konvenčního indukčního zařízení, jakým je např, silový transformátor nebo reaktor, obr. 2 zobrazuje provedení vinutí ve formě kabelu pro induktivní zařízení s vysokým výkonem podle vynálezu, obr. 3 zobrazuje jedno provedení silového transformátoru podle vynálezu, obr. 4A zobrazuje schéma regulovaného transformátoru podle vynálezu, • · · · • · • _ · · · · · · ♦ · ·····*· ·· · ·· ·· · · obr. 4B zobrazuje schéma reaktoru podle vynálezu, obr. 5 zobrazuje schéma regulovaného reaktoru podle vynálezu, obr. 6A-6C zobrazuje alternativní provedení regulátoru napětí podle vynálezu, obr. 7 zobrazuje schéma třífázového transformátoru podle vynálezu, který má různé dráhy magnetického toku, a obr. 8A a 8B zobrazuje známý plášťový transformátor resp. jádrový transformátor.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 zjednodušeně zobrazuje distribuci elektrického pole kolem vinutí konvenčního silového transformátoru/ reaktoru, přičemž vztahová značka !_ označuje vinutí, vztahová značka 2_ jádro a vztahová značka 2 ekvipotenciální linie, tzn. linie, kde elektrické pole má stejnou velikost. Předpokládá se, že dolní část vinutí má zemní potenciál.

Potenciálová distribuce určuje strukturu izolačního systému, poněvadž je nutné zajistit dostatečnou izolaci jak mezi jednotlivými přilehlými závity vinutí tak i mezi každým závitem vinutí a zemí. Z obr. 1 je zřejmé, že vrchní část vinutí je nejvíce elektricky namáhána. Struktura a umístění vinutí vzhledem k jádru jsou tímto způsobem zejména určeny distribucí elektrického pole v prostoru mezi sloupci jádra.

Obr. 2 zobrazuje příkladné provedení kabelu, který může být použit ve vinutí indukčního zařízení s vysokým výkonem podle vynálezu. Tento kabel 4_ zahrnuje alespoň jeden vodič 2 tvořený množinou pramenů 5A a plášť 6 obklopující tento • · · · • · · · · · · · « · • ··· · ···· · ·· · • · · · · ······ vodič. Plášť 6_ zahrnuje vnitřní polovodičovou vrstvu 6A uspořádanou kolem pramenů 6A. Vně vnitřní polovodičové vrstvy 6A se nachází hlavní izolační vrstva Ί_ kabelu 4 ve formě pevné izolace, přičemž tuto pevnou izolaci obklopuje vnější polovodičová vrstva 6B. Kabel _4 může být opatřen jinými dodatečnými vrstvami pro specifické účely, např. vrstvou pro ochranu před vysokým elektrickým namáháním, ke kterému dochází v jiných oblastech transformátoru/reaktoru. Pokud jde o geometrické rozměry, dotyčné kabely mají obvykle průřez vodičem, který leží mezi přibližně 30 a 3000 mm², a vněší průměr kabelu, který leží mezi přibližně 20 a 250 mm.

Vinutí zhotovené z výše popsaného kabelu 4_ může být použito jak v jednofázovém nebo třífázovém tak i ve vícefázovém zařízení, a to nezávisle na tom, jaký tvar má jádro tohoto zařízení.

Obr. 3 zobrazuje jedno provedení třífázového transformátoru se skládaným jádrem. Toto jádro obvykle zahrnuje sloupce 9, 10 a 11 a ramena 12, 13 uzavírající jádro. V zobrazeném provedení jak sloupce tak i ramena mají zužující se průřez.

Vinutí zhotovená z kabelu 4. jsou soustředně uspořádány kolem sloupců jádra. Jak je to zřejmé z obr. 3, zobrazený transformátor má tři soustředná vinutí 14, 15, a 16. Nejvnitřnější vinutí 14 zastupuje primární vinutí a ostatní dvě vinutí 15 a 16 zastupují sekundární vinutí. Za účelem přehledného zobrazení dotyčného transformátoru, obr. 3 nezobrazuje všechny konstrukční detaily a spojení vinutí. Jinak z obr. 3 je zřejmé, že se v jistých místech kolem vinutí nacházejí distanční tyče 17 a 18, které mimo jiné zajišťují strukturní stabilitu vinutí. Distanční tyče 17 a 18 ···« • · · « · · • · · « » » ···« 9 ···· • · · · · • · · · ····««· « · · 4 « • · · · • · · « • · · · • · «· mohou být vytvořeny z magneticky propustného materiálu nebo izolačního materiálu a jsou určeny pro zajištění jisté mezery mezi jednotlivými závity soustředných vinutí, která napomáhá k chlazení těchto vinutí. Distanční tyče 17 a 18 mohou být rovněž vytvořeny z elektricky vodivého materiálu za účelem vytvoření části zemnícího a magnetického systému vinutí.

Obr. 4A zobrazuje indukční zařízení s vysokým výkonem ve formě jednofázového jádrového transformátoru 30 podle vynálezu. Tento transformátor 30 zahrnuje jádro 32, které je tvořeno sloupci 34, 36, 38 a horním ramenem 40 a spodním ramenem 42 . Jádro 32 může být zhotoveno z plechů, které jsou uspořádaný jeden na druhým a mají otvory 41 a 43. Transformátor 30 může být případně tvořen plášťovým nebo vzduchovým transformátorem.

Za účelem vytvoření jádrového transformátoru kolem sloupce 34 jádra je ovinuto primární vinutí 44. Podobným způsobem může být kolem sloupce 34 nebo jiného sloupce ovinuto sekundární vinutí 46, a to soustředně vzhledem k primárnímu vinutí 44 . V případě, že je to žádoucí, kolem sloupce 38 může být ovinuto sekundární odbočkové vinutí 48. zapojené do série s primárním vinutím 44.

V otvoru 41 mezi vrchním ramenem 40 a spodním ramenem 42 může být uspořádán distanční prvek 50. Tento distanční prvek 50 může být tvořen tyčí z měkkého železa nebo může být celistvou součástí plechů jádra, přičemž tento prvek je určen pro podepření jádra a rovněž pro poskytnutí níže popsaného magnetického toku.

Jak je to zřejmé z obr. 4A, kolem sloupce 36 může být ovinuto první regulační vinutí 56 a kolem sloupce 38 může být «· ···· ·« ··»· ·* ·· • ♦ * · · · »·«» • »·· · · ··« · «» A

Φ · · · · ··»··« • · · · ♦ · · · · ···· ··· ·· ·«* ·· ·· ovinuto druhé regulační vinutí 58 . S prvním regulačním vinutím 56 může být spojen první regulační prostředek 60 a s druhým regulačním vinutím 58 může být spojen druhý regulační prostředek 62. První regulační prostředek 60 může zahrnovat aktivní a pasivní prvky, např. jeden nebo více pevných nebo proměnných kondenzátorů 61A, induktorů 61B, rezistorů 61C, proudových nebo napěťových zdrojů 61D nebo aktivních filtrů 61E. Rovněž i druhý regulační prostředek 62 může zahrnovat aktivní a pasivní prvky, např. jeden nebo více pevných nebo proměnných kondenzátorů 62A, induktorů 62B, rezistorů 62C, proudových nebo napěťových zdrojů 62D nebo aktivních filtrů 62E.

Jak je to v souladu s vynálezem, sloupce 3 6 a 38 a distanční prvek 50 mohou případně mít oblast 66, 68 resp. 7 0 ve formě mezery s vysokou reluktancí. Tato oblast může být tvořena vzduchovou mezerou nebo nemagnetickým distančním prvkem. Mezera je dostatečná k umožnění regulace magnetického toku v dobrém dynamickém rozmezí a velikost této mezery se obvykle může měnit od několika milimetrů do 100 mm. První regulační vinutí 56 a druhé regulační vinutí 58 jsou uzpůsobeny pro způsobení změn v distribuci magnetického toku skrze příslušné sloupce. Rovněž regulační vinutí 71 může být použito pro regulaci distribuce magnetického toku v distančním prvku 70.

V konvenčním transformátoru primární vinutí produkuje příslušný magnetický tok Φ v jádru. V jednoduchém transformátoru, který má pouze dva sloupce, magnetický tok protéká v jedné nepřetržité smyčce nebo smyčce s mezerou. V transformátoru na obr. 4A je magneticky tok Φ1 rozdělen na dva dílčí magnetické toky Φ2 resp. Φ3 protékající v • · • · · · • · • · · · · · • · · · · · * · · · • ··· · ···· · ·· · • · · · · ······ • · ·· · · · · » ······· ·· ·«· · · ·· ¹⁶ příslušném sloupci 36 resp. 38.

V provedení transformátoru na obr. 4A promární vinutí má závitů NI, sekundární vinutí má závitů N2 a sekundární odbočkové vinutí má závitů N3. V jednoduchém transformátoru napětí VI na primárním vinutí dělené počtem závitů NI primárního vinutí se rovná napětí V2 na sekundárním vinutí dělenému počtem závitů N2 sekundárního vinutí. To znamená, že poměr napětí V1/V2 se rovná poměru závitů N1/N2. V provedení transformátoru na obr. 4A tato rovnice platí v případě, že Φ3 ve sloupci 38 je roven nule. Avšak, když se předpokládá, že magnetický tok Φ3 dosahuje maximální hodnoty, potom se počet závitů N3 sekundárního odbočkového vinutí 48 sečte s počtem závitů NI primárního vinutí, poněvadž sekundární odbočkové vinutí je zapojeno s primárním vinutím do série, a výše uvedená rovnice se upraví do tvaru V1/V2 = (NI + N3)/N2, v důsledku čehož se zvýší napětí na výstupu transformátoru. Jak je to v souladu s vynálezem, distribuce magnetického toku v příslušném sloupci 36 a 38 jádra 32 se může tudíž měnit tak, aby se měnil poměr mezi primárním a sekundárním napětím. Přestože je možné poskytnout vzduchovou mezeru v oblasti 66 a 68 příslušného sloupce a tuto vzduchovou mezeru mechanicky měnit, tato regulace není ekonomická. Z tohoto důvodu dotyčný transformátor je opatřen regulačními vinutími 56 a 58 . Když se regulační vinutí 58 zatíží proměnnou kapacitní reaktancí, např. proměnným kondenzátorem 62A, potom je možné měnit kapacitanci tak, aby blokovala dráhu magnetického toku Φ3, v důsledku čehož je poměr primárního napětí ku sekundárnímu vinutí zjednodušen na poměr N1/N2. Kapacitance může být případně selektivně měněna tak, aby magnetickému toku Φ3 nebylo bráněno nebo bylo částečně bráněno. Když se naopak • · • 9 * 9 9 9 9 · · 9

9999 · ···· · ·· « • · · · · ·····« • ··· ····· ······· ·· · « 9 «· · « zatíží první regulační vinutí 56 proměnou kapacitní reaktancí, např. proměnným kondenzátorem 61A, potom se dráha magnetického toku Φ2 může podobným způsobem zablokovat a poměr mezi primárním a sekundárním napětí se rovná součtu počtu závitů primárního vinutí a počtu závitů sekundárního odbočkového vinutí dělenému počtem závitů sekundárního vinutí (N1+ N3)/N2. Stupeň kapacitního zatížení bude určovat konečnou hodnotu poměru primárního napětí a sekundárního napětí.

Výše uvedený popis se týkal proměnného transformátoru, ve kterém se regulací vinutí, která mění dráhu magnetického toku v každém sloupci jádra, ovlivňuje výstup transformátoru. Je však zřejmé, že se mohou použít rovněž i jiné druhy proměnné impedance. Tak např., když se použije proměnný induktor, potom reluktance se nepřímo úměrně mění s indukční, reaktancí. To znamená, že zatížení vysokou induktivní reaktancí vede k intezivní distribuci magnetického toku do příslušného sloupce. V případě, že se vysoký odpor použije jako zátěž pro příslušné regulační vinutí, potom se zintenzivní distribuce magnetického toku do příslušného sloupce. Když se dotyčné regulační vinutí zkrátí, potom se dosáhne podobného efektu jako u vodivého prstence, který je uspořádán kolem sloupce jádra a ve kterém se zablokoval magnetický tok. Rovněž se mohou realizovat různé kombinace pevných a proměnných nebo činných a jalových zatížení. Kromě toho zatížení může být provedeno aktivním prvkem, např. aktivním filtrem. Tento filtr může být programovatelný.

Je rovněž možné použít proměnný zdroj elektrické energie, např. napěťový nebo proudový zdroj 61D, pro regulaci prvního regulačního vinutí 56, které je uzpůsobeno pro modulování • · magnetického toku Φ2 ve sloupci 36 . Modulace může být provedena z hlediska amplitudy, fáze a frekvence. Podobné uspořádání může být použito v druhém regulačním vinutí 58 . Je rovněž možné aktivní filtr 61E použít ve formě prvku v prvním regulačním prostředku 60, a tím měnit výkon prvního regulačního vinutí a tudíž modulovat výstup transformátoru.

Jak to bylo výše uvedeno, transformátor na obr. 4A je opatřem distančním prvkem 50, který je určen pro podepření jádra a zajištění jeho rozměrové stability, rovněž i pro vedení magnetického toku v transformátoru v případě, že došlo k závadě na primární nebo sekundární straně transformátoru. V případě poruchy kompenzační vzduchová mezera nebo reluktance v oblasti 70 distančního prvku 50 poskytuje dráhu magnetického toku pro zvýšení impedance transformátoru na bezpečnou úroveň, um. zamezuje závaznému posKOZeni transformátoru. Magnetický tok protékající skrze tuto kompenzační reluktanci v oblasti 70 může být regulován, je-li to žádoucí, regulačními obvody popsanými v tomto textu. Stejným způsobem se jedna nebo více distančních tyčí 17 zobrazených na obr. 3 může použít pro vytvoření alternativních drah magnetického toku, které mohou být regulovány. Toto uspořádání poskytuje dodatečný stupeň volnosti, který je nedostupný pro předtím popsané transformátory s vysokými výkony.

Podle vynálezu je transformátor s vysokým výkonem realizován použitím vysokonapěťového kabelu 4. zobrazeného na obr. 2. Tento kabel umožňuje provoz transformátoru s velmi vysokým výkonem bez nutnosti regulace pole a bez přítomnosti částečných výbojů. Tudíž vynález je schopen vykonávat stejnou funkci jako proměnný., transformátor a transformátor s vysokým

Z výkonem, a to způsobem, který byl předtím nerealizovatelný.

Obr. 4B zobrazuje reaktor 130 s vysokým výkonem podle vynálezu. Uspořádání reaktoru 130 je stejné jako uspořádání transformátoru 30 na obr. 4A s výjimkou toho, že reaktor 130 nezahrnuje žádné sekundární vinutí. Proto prvky reaktoru 130, které jsou shodné s prvky transformátoru 30, jsou pro lepší přehlednost označeny stejnými' vztahovými značkami zvýšenými o číslici 100. V zobrazeném provedení reaktoru 130 je primární vinutí 144 zapojeno do série se sekundárním odbočkovým vinutím 148. Tudíž reaktor 130 zahrnuje dvojici induktorů zapojených do série.

Změnou distribuce magnetického toku v jádře 132 je možné změnit indukční reaktanci magnetického obvodu. Tak např., maximální hodnota indukční reaktance nastane, když magnetický tok Φ2 ve sloupci 136 je omezen zvýšením variabilní reluktance v oblasti 166 sloupce 136. To může být dosaženo vysokou kapacitní zátěží nebo zkratováním regulačního vinutí 156. Podobně indukční reaktance se sníží na minimální úroveň, když magnetický tok Φ3 se omezí zvýšením proměnné reluktance v oblasti 168.

Reaktor zobrazený na obr. 4B může být zhotoven rovněž pomocí kabelu 4. z obr. 2 tak, aby reaktor poskytnul vysoký výkon.

Uspořádání transformátoru na obr. 4A a reaktoru na obr. 4B představují jednofázové systémy. Je však zřejmé, že stejným způsobem mohou být použita rovněž i třífázová zařízení za účelem využití výhod třífázového provozu.

Jiné provedení vynálezu je znázorněno na obr. 5A, který zobrazuje část transformátoru nebo reaktančního jádra 200.

• · · · • ·

Jádro 200 má sloupec 202 pro hlavní magnetický tok a magnetický obvod zahrnuje dvě nebo více drah magnetických toků nebo sloupců 202 a 204. Jeden ze sloupců 202 je zobrazen na obr. 5A, přičemž kolem tohoto sloupce je ovinuto hlavní vinutí 203. Paralně ze sloupcem 202 je zapojen magnetovatelný regulátor nebo regulační sloupce 204 s oblastí 205 s redukovanou permeabilitou. Tato oblast 205 může být tvořena vzduchovou mezerou, vícenásobnými mezerami, dutinami v jádře nebo vložkami z pevného materiálu s permeabilitou μ_χ, která je nižší, než je permeabilita materiálu jádra, nebo může být dosažena jinými vhodnými prostředky.

Regulační sloupec 204 je obklopen dodatečným vinutím 206, které je spojeno s proměnným kondenzátorem 208 . Podle vynálezu je vinutím zatíženým kapacitní reaktancí produkována negativní reluktance. V důsledku toho výstup VI hlavního vinutí 203 může být regulován změnou kapacitní reaktance kondenzátoru 208.

Další provedení vynálezu je zobrazeno na obr. 5B. V tomto provedení hlavní sloupec 201 nese hlavní vinutí 203 a je rozdělen na dva dílčí sloupce 202 a 204 uspořádané za hlavním sloupcem 201. Jeden z dílčích sloupců 202 odpovídá výše popsanému regulačnímu sloupci 204 a zahrnuje oblast 205 s redukovanou permeabilitou a regulační vinutí spojené s proměnným kondenzátorem 208.

Výstupní napětí z hlavního vinutí 203 může být poskytnuto skrze dvě dílčí vinutí 212 a 214 zapojené do série s hlavním vinutím 203. Dílčí vinutí 212 je navinuto opačně, než je navinuto dílčí vinutí 214. Dílčí vinutí 212 a 214 mohou tudíž být provozována takovým způsobem, že, když magnetický tok v jednom z těchto vinutí stoupá, potom magnetický tok v druhém • · • · · · • · · · ·· ··· ···* • · · · · ···· · ·· » * ···· »····· z těchto vinutí klesá. V důsledku toho napětí na dílčích vinutí 212 a 214 přijmou stejné hodnoty napětí s ohledem na hlavní vinutí 203. V důsledku. toho je regulační rozmezí dvojnásobně zvětšeno.

Obr. 5C zobrazuje modifikované, provedení uspořádaní na obr. 5B, ve kterém dílčí sloupce 212 a 214 zahrnují oblasti 222 resp. 224 s redukovanou permeabilitou. Regulační vinutí 206 a 210 jsou separátně spojeny s proměnným kondenzátorem 208 resp. 209. Dvěma regulačními sloupci je možné zvýšit regulační rozmezí.

Vynález je možné použít u jednofázové indukční cívky 240, která má hlavní vinutí 242 a regulační vinutí 244 navinuté na jádře 246 případně opatřeném vzduchovou mezerou nebo vodivou oblastí 248. Magnetický tok Φ v jádře 246 může být regulován přiložením zátěže nebo regulačního signálu k regulačnímu vinutí, jak to bylo výše popsáno. Uvedené uspořádání je rovněž možné použít u vícefázového reaktoru, napěťových regulátorů, přepínačů odboček pracujících pod zatížením, např. vícefázových regulátorů napětí s indukční regulací, autotransformátorů a přídavných zvyšovacích transformátorů, nebo v jiných aplikacích, ve kterých je žádoucí proměnná indukčnost.

Obr. 7 zobrazuje ještě další provedení vynálezu, ve kterém třífázový transformátor 310 má hlavní vinutí 312 a odbočkové vinutí 314 navinutá na jádru 316. Proměnné dráhy magnetických toků jsou zobrazeny přerušovanou linií ve sloupcích 318 a ramenech 320. V souladu s vynálezem regulační vinutí může být použito v každém sloupci 318 nebo v každém rameni 320. Vzduchové mezery nebo vysoce vodivé oblasti 322 mohou'být použity, jak to bylo výše popsáno. Rovněž výše • · · · • · • · · · · · ♦ ···· « · · popsané distanční prvky mohou být použity v uspořádání na obr. 7. Tyto distanční prvky mohou být opatřeny vzduchovými mezerami nebo oblastmi s vysokou vodivostí, přičemž magnetické toky protékající skrze tyto distanční prvky mohou být regulovány impedancí nebo aktivně regulovaným vinutím. Vinutí mohou být zapojena sériově nebo paralelně, poněvadž mohou tvořit dráhy vedoucí magnetické toky.

Je nutné uvést, že výše uvedená provedení vynálezu představují pouze výhodné příklady vynálezu, a proto tato provedení vynálezu nikterak neomezují rozsah vynálezu definovaný přiloženými nároky. Pro odborníka v daném oboru jsou tudíž zřejmé další příklady vynálezu, které spadají do tohoto rozsahu vynálezu.

KžíW -

Claims (51)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Statické elektromagnetické zařízení s vysokým výkonem, vyznačené tím, že zahrnuje alespoň jedno hlavní vinutí pro produkování magnetického toku při nabuzení hlavního vinutí, přičemž hlavní vinutí -je tvořeno alespoň jedním vodičem pro vedení elektrického proudu s magneticky propustným, elektrické pole-uzavírajícím, izolačním pláštěm obklopujícím tento vodič, přičemž statické elektromagnetické zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje alespoň jedno regulační vinutí, které je v operačním vztahu s hlavním vinutím, přičemž statické elektromagnetické zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje oblast pro vedení magnetického toku, přičemž statické elektromagnetické zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje regulační prostředek spojený s regulačním vinutím pro změnu magnetického toku v oblasti pro vedení magnetického toku.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že plášť zahrnuje alespoň jednu pevnou izolační vrstvu obklopující vodič a alespoň jednu částečně vodivou vrstvu obklopující vodič.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že oblast pro vedení magnetického toku je magnetovatelná a je v operačním vztahu s hlavním vinutím a regulačním vinutím.

   • * ' · · · ·
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že magnetovatelná oblast pro vedení magnetického toku,, která je v operačním vztahu s hlavním vinutím a regulačním vinutím, zahrnuje .alespoň jeden prvek z množiny zahrnující plášť a jádro.
5. 5. Zařízení podle- nároku 1, vyznačená tím, že v oblasti pro vedení magnetického toku, která je v operačním vztahu s alespoň jedním prvkem z množiny zahrnující hlavní vinutí a regulační vinutí, dále zahrnuje oblast s relativně vysokou reluktanci.
6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že regulační vinutí je sériově a/nebo paralelně zapojeno s hlavním vinutím.
7. 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačené t í m, že zahrnuje magnetický obvod, který má sériové a/nebo paralelní dráhy pro magnetický tok, přičemž regulační vinutí je uspořádáno v sériových a/nebo paraleních drahách pro magnetický tok.
8. 8. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že regulační prostředek je tvořen alespoň jedním prvkem z množiny zahrnující prvek s činnou impedancí a prvek s pasivní impedancí.
9. 9. Zařízení podle nároku 8, vyznačené tím, že t ΪΚ -(470 • · · · · · ·· ···· · · · · • · · · · · ···· • · · · « ···· · · · ·

   8 ···· ·····« • * · · « ···· ······· ·· ··· «· «· prvek s činnou impedancí a prvek s pasivní impedancí je tvořen prvkem s jalovou impedancí.
10. 10. Zařízení podle nároku 8, vyznačené tím, že prvek s činnou impedancí a prvek s pasivní impedancí je tvořen alespoň jedním prvkem z množiny zahrnující přerušený obvod, zkratový obvod a rezistor, který je v operačním vztahu s regulačním vinutím.
11. 11. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že vinutí je tvořeno pružným kabelem.
12. 12. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že plášť zahrnuje vnitřní vrstvu obklopující vodič a mající polovodičové vlastnosti, přičemž plášť dále zahrnuje pevnou izolační vrstvu obklopující vnitřní vrstvu, přičemž plášť dále zahrnuje vnější vrstvu mající polovodičové vlastnosti a obklopující izolační vrstvu.
13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že vnitřní vrstva je v elektrickém kontaktu s vodičem a má potenciál stejný, jako je potenciál vodiče.
14. 14. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že vnější vrstva je tvořena ekvipotenciálním povrchem obklopujícím izolační vrstvu.

    ΊΑ/70ττ>

    • * · · I · · · ·
15. 15. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že vnější vrstva je připojitelná k alespoň jednomu volitelnému potenciálu.
16. 16. Zařízení podle nároku 15, vvzna zvoleným potenciálem je zemní potenciál.

    tím, že
17. 17. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že alespoň jedna z uvedených polovodičových vrstev má stejný součinitel tepelné roztažnosti, jako má izolační vrstva.
18. 18. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že plášť je prostý dutin.
19. 19. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že každá z polovodičových vrstev má kontaktní povrch přilehlý k příslušnému povrchu izolační vrstvy, přičemž uvedené kontaktní povrchy jsou spojeny s příslušnými povrchy izolační vrstvy.
20. 20. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že vnitřní vrstva a vnější vrstva jsou zhotoveny z polymerních materiálů.
21. 21. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že vinutí je tvořeno přenosovým vedením.

    Φ 'Π'- - VRT) • · · · • · · · » , · • · · · · ···· · « · • · · · · ··· ». · • » · » · · « ' · ·«····· ·· ··· ·· · ·
22. 22. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že kabel má průřez mezi 30 a 300 mm² a vnější průměr mezi 20 a 250 mm.
23. 23. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č e n é t í m, že pevná izolace je zhotovena z polymerního materiálu.
24. 24. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že pevná izolace je tvořena protlačeným výliskem.
25. 25. Zařízení podle nároku 2, v y z n a č e n é t i m, že vodič pro vedení proudu zahrnuje první množinu pramenů, které jsou vzájemně izolovány, a druhou množinu neizolovaných pramenů pro zajištění elektrického kontaktu s polovodičovou vrstvou.
26. 26. Zařízení podle nároku 2, v y z n a č e n é t í m, že alespoň jeden z pramenů vodiče je tvořen neizolovaným pramenem a je uspořádán tak, aby byl dosažen elektrický kontakt s polovodičovou vrstvou.
27. 27. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že zahrnuje alespoň dvě galvanicky oddělená, soustředně navinutá vinutí.
28. 28. Zařízení podle nároku 1, vyznačené t í m, že je tvořeno alespoň jedním silovým transformátorem a reaktorem φί ιπν - ÚUJ • · · · t · * · · · · · ’ · · · · • · · * · * ··«· • · · · · · · · · · · · · • ···· ······ • · · · · · · · · ···· ··· ·· ··· ·· ·· připojeným alespoň ke dvěma napěťovým hodnotám.
29. 29. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že vinutí zahrnuje ukončení silového kabelu.

    30. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č e n é t í m, že vinutí je dimenzováno pro napětí větší, než je alespoň jedno napětí z množiny zahrnující napětí: 400 kV a alespoň 800 kV. 10 kV, 36 kV, 72, 5 kV, 31. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č e n é t í m, že vinutí je dimenzováno pro výkon ležící v rozmezí mezi

    hodnotou větší než alespoň 0,5 MVA a hodnotou alespoň 30 MVA.
30. 32. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že dále zahrnuje chladící prostředek tvořený kapalinou a/nebo plynem o zemním potenciálu.
31. 33. Způsob výroby zařízení podle nároku 1, vyznačený tím, že zahrnuje stupeň spočívající v navinutí kabelu na příslušném místě.
32. 34. Zařízení podle nároku 1, vyznačené t í m, že oblast s redukovanou permeabilitou zahrnuje vzduchovou mezeru a/nebo vodivý prvek a/nebo pevné vložky z materiálu s nízkou permeabilitou.

    7V Wod - (Qfb • · · · ··· · · · · · · · • · · · · ···· · · · · • · · · · ······ • ··· ····· ······· · · ··· ·· ··
33. 35. Zařízení podle nároku 34, vyznačené tím, že oblast s redukovanou permeabilitou zahrnuje dutiny vytvořené v uvedeném vodivém prvku.
34. 36. Zařízení podle nároku 1, vyznačené t í m, že zahrnuje jádro tvořené hlavním sloupcem rozděleným do dvou dílčích sloupců, přičemž alespoň jeden z dílčích sloupců tvoří regulační sloupec pro regulační vinutí.
35. 37. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že zahrnuje jádro tvořené hlavním sloupcem rozdělenými do dvou dílčích sloupců, z nichž každý tvoří regulační sloupec pro každé regulační vinuti.
36. 38. Zařízení podle nároku 37, vyznačené tim, že hlavní vinutí je tvořeno dvěma dílčími vinutími vzájemně zapojenými do série, přičemž každé dílčí vinutí je ovinuto kolem příslušného dílčího sloupce.
37. 39. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že je tvořeno vícefázovým transformátorem, který má regulační sloupec v každé fázi pro nezávislou regulaci každé fáze.
38. 40. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tim, že je tvořeno vícefázovým transformátorem, který má regulační sloupec v každé fázi, přičemž uvedená regulační vinutí regulačních sloupců jsou spojena,pro vzájemnou regulaci.

    <fk). Φοο V)

    99 0900
39. 41. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že je tvořeno autotransformátorem nebo/a přídavným zvyšovacím transformátorem.
40. 42. Proměnné indukční zařízení s vysokým výkonem, vyznačené t i m, že zahrnuje magnetický obvod zahrnující dráhy magnetického toku a oblast pro vedení magnetického toku, přičemž proměnné indukční zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje hlavní vinutí obklopující dráhu magnetického toku, přičemž proměnné indukční zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje alespoň jedno regulační vinutí obklopující dráhu magnetického toku, přičemž proměnné indukční zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje regulační prostředek spojený s regulačním vinutím schopným provozu při nabuzení tohoto vinutí, pro selektivní změnu magnetického toku v oblasti pro vedení magnetického toku.
41. 43. Zařízení podle nároku 42, vyznačené tím, že oblast pro vedení magnetického toku zahrnuje alespoň jeden distanční prvek pro stabilizaci alespoň jednoho vinutí.
42. 44. Zařízení podle nároku 43, vyznačené tím, že distanční prvek má oblast s redukovanou permeabilitou.
43. 45. Zařízení podle nároku 42, vyznačené tím, že regulační prostředek zahrnuje impedanční prvek.
44. 46. Zařízení podle nároku 45, v-y značené t i m, že ·· · · • · · · • « · · · · * · · 4 impedanční prvek je tvořen prvkem s jalovou impedancí nebo/a prvkem s činnou impedancí.
45. 47. Zařízení podle nároku 46, vyznačené tím, že prvek s jalovou impedancí tvoří kapacitní zátěž nebo/a induktivní zátěž.

    43. Zařízení podle nároku 46, vyznačené tím, že prvkek s jalovou impedancí a prvek s kapacitní reaktancí je tvořen prvkem s proměnnou jalovou impedancí resp. prvkem s proměnnou kapacitní reaktancí.
46. 49. Zařízení podle nároku 42, vyznačené tím, že regulační prostředek zahrnuje aktivní filtr a/nebo pasivní filtr.
47. 50. Zařízení podle nároku 42, vyznačené tím, že regulační prostředek zahrnuje silový zdroj zahrnující prostředek pro změnu amplitudy nebo/a frekvence nebo/a fáze magnetického toku v oblasti pro vedení magnetického toku.
48. 51. Proměnné indukční zařízení s vysokým výkonem, vyznačené t í m, že zahrnuje magnetický obvod zahrnující dráhy magnetického toku a oblast pro vedení magnetického toku uvnitř dráhy magnetického toku, která má vlastnosti pro selektivní vedení proměnného 'magnetického toku, přičemž proměnné indukční zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje alespoň jedno hlavní vinutí, které je v operačním vztahu s

    - WSb • * · ·

    9 · · · · í · · · · • · · · · ···· « ·« » , · · · · · · · · ·· · • · * · * »··· ·«*· «·· «· »»· ·· ·· dráhou magnetického toku, přičemž proměnné indukční zařízení s vysokými výkonem dále zahrnuje alespoň jedno regulační vinutí obklopující dráhu magnetického toku, přičemž proměnné indukční zařízení s vysokým výkonem dále zahrnuje regulační prostředek spojený s regulačním vinutím, které je schopno provozu při jeho nabuzení, pro dosažení uvedených vlastností v oblasti pro vedení magnetického toku.
49. 52. Zařízení podle nároku 51, vyznačené tím, že alespoň jedno vinutí je tvořeno vodičem pro vedení elektrického proudu s magneticky propustným, pole-uzavírajícím, izolačním pláštěm.
50. 53. Zařízení podle nároku 51, v y z n a č e n é t í m, že oblast pro vedení magnetického toku zahrnuje distanční prostředek pro nesení vinutí, přičemž regulační vinutí je v operačním vztahu s distančním prostředkem.
51. 54. Zařízení podle nároku 51, vyznačené tím, že regulační prostředek je tvořen silovým zdrojem pro produkování amplitudové nebo/a fázové nebo/a frekvenční modulace pro regulační vinutí.