УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА Российский патент 2014 года по МПК H02G7/16 H02J3/18 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподстанциях.

Для компенсации реактивной мощности с целью регулирования напряжения и повышения пропускной способности высоковольтных линий электропередач широкое применение получили статические компенсаторы, выполненные на соединенных в «треугольник» цепочках из реактивных элементов (дросселей или конденсаторов) и двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей (см., например, Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности / Под ред. P.M.Матура: Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1987. С.23, рис.4.5; С.25, рис.4.7; С.31, рис.4.13).

Другой важной технической задачей при эксплуатации воздушных линий (ВЛ) электропередач является борьба с гололедными явлениями, которая решается применением устройств для управляемой плавки гололеда на проводах и грозозащитных тросах, выполненных как правило также на тиристорах. При этом они используются весьма ограниченное время в течение года. Поэтому представляет интерес объединение функций компенсатора реактивной мощности и устройства для плавки гололеда в одном комбинированном аппарате.

Известна комбинированная установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности, в которой тиристорная группа используется и при плавке гололеда, и при работе установки в качестве компенсатора реактивной мощности (см. Патент RU 2316867, МПК H02G 7/16, H02J 3/18). Однако переход из одного режима в другой реализован с использованием семи выключателей, что существенно усложняет и удорожает установку.

Техническим эффектом изобретения является минимизация количества выключателей, необходимых для перехода из режима компенсации в режим управляемой плавки гололеда и обратно.

Для достижения указанного эффекта точки соединения реактивных элементов с двунаправленными высоковольтными тиристорными вентилями подсоединены к трехфазной питающей сети, свободные выводы указанных вентилей через контакты первого выключателя соединены по схеме «треугольника» со свободными выводами реактивных элементов, а через контакты второго выключателя - с проводами воздушной линии для плавки гололеда. При указанной конфигурации для перехода от одного режима к другому достаточно двух выключателей, что существенно сокращает капитальные затраты на реализацию комбинированной установки, в том числе, путем дооборудования действующих на подстанциях статических тиристорных компенсаторов.

Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемой установки для компенсации реактивной мощности и плавки гололеда, на которой двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили условно изображены в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров, а на фиг.2 приведены графики изменения напряжений на зажимах проводов воздушной линии для плавки гололеда при различных режимах плавки.

Установка содержит три группы двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей 1, 2, 3, последовательно с которыми соединены реактивные элементы (дроссели или конденсаторы) 4, 5, 6. Точки соединения реактивных элементов с тиристорными вентилями подсоединены к трехфазной питающей сети A, B, C. Свободные выводы тиристорных вентилей 1, 2, 3 через контакты первого выключателя 7 соединены по схеме «треугольника» со свободными выводами реактивных элементов 4, 5, 6 и через контакты второго выключателя 8 - с проводами воздушной линии ВЛ для плавки гололеда. Выключатель 7 может быть выполнен при этом в виде съемных перемычек.

При замкнутых контактах выключателя 7 и разомкнутых контактах выключателя 8 установка работает в режиме компенсатора реактивной мощности. При выключении выключателя 7 и включении выключателя 8, а также замыкании проводов ВЛ на противоположном конце, установка работает в режиме плавки гололеда. При этом напряжение на зажимах ВЛ для плавки гололеда, а следовательно, и ток плавки могут регулироваться:

1. Фазоимпульсным методом, путем смещением импульсов на отпирание тиристоров на регулируемый угол α относительно моментов перехода питающего напряжения через нуль, как показано на фиг.2 а);

2. Широтно-импульсным методом, путем периодической подачи напряжения U с регулируемым соотношением интервалов T1, T2, как показано на фиг.2 б);

3. Комбинированным применением указанных выше методов.

Благодаря этому может быть обеспечен оптимальный режим плавки гололеда по времени и энергозатратам.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение на электрических подстанциях, требующих компенсации реактивной энергии и плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи. Техническим эффектом изобретения является минимизация количества выключателей, необходимых для перехода из режима компенсации в режим управляемой плавки гололеда и обратно. Устройство содержит двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили (1, 2, 3), последовательно с которыми соединены реактивные элементы (дроссели или конденсаторы) (4, 5, 6). Переключение с режима компенсации реактивной мощности на режим плавки гололеда производится с помощью двух выключателей (7, 8). Для этого точки соединения реактивных элементов (4, 5, 6) и тиристорных вентилей (1, 2, 3) подсоединены к трехфазной питающей сети А, В, С, свободные выводы указанных вентилей (1, 2, 3) через контакты первого выключателя (7) соединены по схеме «треугольник» со свободными выводами реактивных элементов (4, 5, 6), а через контакты второго выключателя (8) - с проводами воздушной линии для плавки гололеда. 2 ил.

Установка для компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередач, содержащая последовательные цепочки из реактивных элементов (дросселей или конденсаторов) и двунаправленных высоковольтных тиристорных вентилей, а также выключатели, отличающаяся тем, что точки соединения реактивных элементов с тиристорными вентилями подсоединены к трехфазной питающей сети, свободные выводы тиристорных вентилей через контакты первого выключателя соединены по схеме «треугольника» со свободными выводами реактивных элементов, а через контакты второго выключателя - с проводами воздушной линии для плавки гололеда.