УСТРОЙСТВО ОТБОРА МОЩНОСТИ ИЗ МАГИСТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Российский патент 2015 года по МПК H02J3/06 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для стабилизации параметров отбора мощности в полуволновых электропередачах через последовательно включенные трансформаторы.

Особенностью полуволновых электропередач является изменение напряжения в средней части линии от нуля до максимального. Это не позволяет применять в этой части линии параллельный отбор мощности. В то же время ток в средней части линии изменяется в пределах 5-10% от натурального значения тока независимо от передаваемой мощности. Поэтому для этой части линии предложен последовательный отбор мощности. В последовательном отборе первичные обмотки фаз трансформатора включены последовательно с линией электропередачи, нагрузка присоединена к вторичным обмоткам, соединенным по схеме «звезда» или «треугольник» (Щербаков В.К., Лукашев Э.С., Ольшевский О.В., Путилова А.Т. Настроенные электропередачи // Новосибирск: Изд-во СО РАН СССР, 1963. -274 с; Щербаков В.К. Промежуточный отбор мощности в настроенных на полуволну электропередачах последовательно включенными трансформаторами. Известия СО РАН СССР, №11, 1960 г.).

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому в изобретении устройству является устройство, описанное в работе Копач Е.Н. (Копач Е.Н. Условия совместной работы дальних настроенных электропередач и промежуточных систем, связанных последовательно включенными трансформаторами. Автореф. дис. канд. техн. наук. - Новосибирск, 1965 г. -22 с.).

Общим признаком с заявляемым устройством является наличие промежуточного отбора мощности в средней части полуволновых и настраиваемых на полуволну линий электропередачи последовательно присоединенными трансформаторами в разомкнутую в месте присоединения линию.

Недостаток устройства заключается в том, что для трансформатора последовательного присоединения является недопустимым разрыв вторичной обмотки из-за больших перенапряжений, которые могут при этом возникать. Это предъявляет определенные требования к схеме первичной коммутации и релейной защите.

Целью изобретения является: стабилизация реактивных параметров и напряжения у нагрузки при изменении ее мощности от нуля до максимальной, при этом режим напряжения в промежуточной системе должен быть стабильным и не зависимым от режима работы полуволновой электропередачи, а реактивные параметры нагрузки должны быть адекватными реактивным параметрам полуволновой электропередачи.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве для отбора мощности в средней части магистральной полуволновой линии, содержащей трансформатор, первичная обмотка которого присоединена последовательно в разомкнутую в месте присоединения линию, вторичная обмотка присоединена параллельно к промежуточной системе, ее нагрузкам и генераторам, в средней части полуволновой линии первичная обмотка трансформатора вольтодобавочного канала одним концом присоединена параллельно к полуволновой линии, вторым концом присоединена последовательно к первичной обмотке трансформатора связи с промежуточной системой, ее нагрузками и генераторами, его вторичная обмотка присоединена через первый блок силовых тиристоров к вторичной обмотке регулируемого трансформатора, первичная обмотка которого присоединена параллельно к нагрузкам и генераторам промежуточной системы, первый блок силовых тиристоров присоединен к первому выходу электронной системы управления, которая первым входом присоединена через питающий трансформатор к промежуточной системе, а третьим входом - к первому трансформатору тока.

Устройство измерения угла фазового сдвига первым входом присоединено ко второму трансформатору тока, вторым входом - к первому трансформатору тока, а выходом через второй вход и второй выход электронной системы управления и второй блок силовых тиристоров - к входу синхронного компенсатора, который выходом присоединен к промежуточной системе.

Устройство (фиг. 1) отбора мощности в средней части магистральной полуволновой линии состоит из стабилизаторов напряжения и реактивных параметров нагрузки при изменении ее мощности от нуля до максимальной.

1. Устройство стабилизации напряжения состоит из трансформатора 1 вольтодобавочного канала, первичная обмотка которого присоединена одним концом параллельно к магистральной полуволновой линии 2, а другим концом присоединена последовательно с первичной обмоткой трансформатора 3 связи, к вторичной обмотке которого присоединена промежуточная система с ее нагрузками 4 и генераторами 5, трансформатора тока 9, электронной системы 8 управления, блока 6 силовых тиристоров, регулируемого трансформатора 7.

2. Устройство стабилизатора реактивных параметров состоит из устройства 1.1 измерения угла фазового сдвига, трансформатора тока 12 полуволновой линии 2, электронной системы 8 управления, питающего трансформатора 10, блока 13 силовых тиристоров, синхронного компенсатора 14, присоединенного к промежуточной системе с нагрузками 4 и генераторами 5.

Устройство отбора мощности из магистральной линии электропередачи (фиг. 1) работает следующим образом.

Изменение напряжения линии, например, на 5% в сторону понижения увеличивает соответственно ток в трансформаторах тока 9 и 12. Вторичная обмотка трансформатора тока 9 нагружена одним входом электронной системы 8 управления и вторым входом устройства 11 измерения угла фазового сдвига. Устройство электронной системы 8 управления получает электропитание от питающего трансформатора 10.

Вторичный ток трансформатора 9 преобразуется электронной системой управления 8 в сигнал управления комбинацией ключей блока 6 силовых тиристоров, через которые присоединяется регулируемая вторичная обмотка трансформатора 7 к вторичной обмотке трансформатора 1 вольтодобавочного канала для стабилизации напряжения через трансформатор 3 связи у нагрузок 4 промежуточной системы.

Стабилизация реактивных параметров у нагрузок 4 осуществляется путем сравнения входящих токов от трансформаторов 9 и 12 устройством 11 измерения угла фазового сдвига, которое подает сигнал управления через электронную систему 8 управления и блок 13 силовых тиристоров в систему возбуждения синхронного компенсатора 14 для балансировки режима реактивной мощности нагрузок с режимом магистральной полуволновой линии 2, обеспечивая при этом ей режим устойчивой передачи натуральной мощности.

Использование: в области электротехники. Технический результат - стабилизация реактивных параметров и напряжения у нагрузки при изменении ее мощности от нуля до максимальной. Устройство содержит трансформатор, первичная обмотка которого присоединена последовательно в разомкнутую в месте присоединения линию, вторичная обмотка присоединена параллельно к промежуточной системе, ее нагрузкам и генераторам. В средней части полуволновой линии первичная обмотка трансформатора вольтодобавочного канала одним концом присоединена параллельно к линии, вторым концом присоединена последовательно к первичной обмотке трансформатора связи с промежуточной системой, нагрузками и генераторами, его вторичная обмотка присоединена через первый блок силовых тиристоров к вторичной обмотке регулируемого трансформатора, первичная обмотка которого присоединена параллельно к нагрузкам и генераторам промежуточной системы, первый блок силовых тиристоров присоединен к первому выходу электронной системы управления, которая третьим входом присоединена к первому трансформатору тока, а первым входом присоединена через питающий трансформатор к промежуточной системе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для отбора мощности в средней части магистральной полуволновой линии, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого присоединена последовательно в разомкнутую в месте присоединения линию, вторичная обмотка присоединена параллельно к промежуточной системе, ее нагрузкам и генераторам, отличающееся тем, что в средней части полуволновой линии первичная обмотка трансформатора вольтодобавочного канала одним концом присоединена параллельно к линии, вторым концом присоединена последовательно к первичной обмотке трансформатора связи с промежуточной системой, нагрузками и генераторами, его вторичная обмотка присоединена через первый блок силовых тиристоров к вторичной обмотке регулируемого трансформатора, первичная обмотка которого присоединена параллельно к нагрузкам и генераторам промежуточной системы, первый блок силовых тиристоров присоединен к первому выходу электронной системы управления, которая третьим входом присоединена к первому трансформатору тока, а первым входом присоединена через питающий трансформатор к промежуточной системе.

2. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что устройство измерения угла фазового сдвига между током от магистральной полуволновой линии и током от промежуточной системы присоединено первым входом ко второму трансформатору тока, вторым входом - к первому трансформатору тока, а выходом через второй вход и второй выход электронной системы управления, второй блок силовых тиристоров присоединено ко входу синхронного компенсатора, который выходом присоединен к нагрузкам промежуточной системы.