УСТРОЙСТВО ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА НА ПРОВОДАХ И ГРОЗОТРОСАХ ВЛ Российский патент 2016 года по МПК H02G7/16 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроэнергетике.

Уровень техники

Известен способ плавки гололеда на проводах ВЛ за счет их нагрева постоянным током [1] по схемам «провод-два провода» или «провод-провод» с помощью тиристорного выпрямителя [2], который позволяет регулировать в широких пределах ток плавки на проводах и грозозащитных тросах различных марок и протяженности. Известна также возможность соединения синхронно управляемых выпрямителей плавки гололеда по два последовательно [3], что позволяет вдвое увеличить длину проплавляемых ВЛ. Тем не менее, существует значительное число ВЛ, длина которых превышает возможности способа по [3].

Сущность изобретения

Задача изобретения - увеличение длины проводов или тросов, на которых можно осуществить плавку гололеда от тиристорных выпрямителей. Поставленная задача решается тем, что идентичные пары соединенных последовательно тиристорных выпрямителей устанавливаются на подстанциях, между которыми проходит ВЛ, подлежащая плавке, последовательно по постоянному току. На выходе постоянного тока каждого из выпрямителей параллельно включается по диодному вентилю. Эта совокупность признаков позволяет решить задачу изобретения.

Осуществление изобретения

Изобретение поясняется чертежом.

Идентичные пары тиристорных выпрямителей 3, 4 и 5, 6 устанавливаются на подстанциях 1 и 2, между которыми проходит ВЛ, подлежащая плавке, последовательно по постоянному току, то есть так, что положительный терминал пары выпрямителей 3 и 4 на подстанции 1 соединен с отрицательным терминалом пары выпрямителей 5 и 6 на подстанции 2, а на выходе постоянного тока каждого из тиристорных выпрямителей параллельно включено по диодному вентилю 7, 8, 9, 10.

Работа предложенного устройства в стационарном режиме очевидна: к ВЛ прикладывается напряжение постоянного тока четырех выпрямителей. Тем самым возрастает вдвое по сравнению с прототипом [3] длина ВЛ, на которой можно осуществить плавку гололеда. При этом диодные вентили в функционировании устройства не участвуют. Их наличие принципиально в переходном режиме включения, поскольку необходимость работы имеет место при больших расстояниях между подстанциями (более 200 км) [3]. В таких случаях синхронная связь для управления выпрямителями разных подстанций, как правило, отсутствует. При этом сигнал на включение выпрямителей на второй подстанции, переданный, например, по телефону, существенно (на единицы секунд) запаздывает относительно включения выпрямителей на первой. В отсутствии диодного вентиля это приводит к развитию той или иной аварии: либо из-за отсутствия замкнутого контура плавки система управления выпрямителями на подстанции 1 их отключает, формируя информационный сигнал «Невозможно достичь тока уставки», либо, что еще хуже, пара выпрямителей на подстанции 1 пробивается из-за сложения на тиристорных вентилях напряжений трансформаторов питания подстанций 1 и 2. Возможны другие сценарии развития аварий.

В случае реализации схемы (см. чертеж) при синхронном включении, например, выпрямителей 3 и 4 на подстанции 1 формируется замкнутый контур тока через ВЛ и диодные вентили 9 и 10 второй подстанции. Затем при включении тиристорных выпрямителей 5 и 6 на подстанции 2 на клеммах постоянного тока этой пары тиристорных выпрямителей возникает напряжение, отрицательное по отношению к диодным вентилям 9 и 10. Как только на клеммах постоянного тока последовательно включенных выпрямителей 5 и 6 подстанции 2 достигается напряжение большее, чем падение напряжения на диодных вентилях 9 и 10, последние запираются. Ток, проходивший через 9 и 10, переходит на тиристорные выпрямители 5 и 6. Схема входит в штатный режим плавки от двух включенных последовательно источников напряжения. Соответственно необходимый ток плавки может быть обеспечен на ВЛ двойной длины по сравнению с плавкой от двух последовательных выпрямителей с одной подстанции.

Поскольку схема симметрична, совершенно аналогично проходит процесс включения, инициируемый с подстанции 2.

Таким образом поставленная цель - увеличение длины проводов или тросов, на которых можно осуществить плавку гололеда от тиристорных выпрямителей, - достигнута.

Отметим, что введение в схему плавки диодных вентилей дает еще как минимум одно дополнительное преимущество: в случае возникновения по тем ли иным причинам в контуре плавки прерывистых токов или колебательных процессов диодные вентили эти процессы сбивают, что повышает надежность работы системы. При этом введение диодных вентилей не приводит к существенному удорожанию установленного оборудования, поскольку эти вентили не работают в длительном режиме и потому имеют сильно облегченную конструкцию без радиаторов и мощных RC-цепей.

Источники информации

1. Методические указания по плавке гололеда постоянным током. Часть II. МУ 34-70-028-82, М., 1983.

2. Лобанов А.В., Репин А.В., Шершнев А.Ю. Опыт введения в эксплуатацию установки плавки гололеда на проводах ВЛ ВУПГ-14/1200 на ПС 220 кВ Тымовская ОАО «Сахалинэнерго» // Известия НИИ постоянного тока, №64, 2010, стр. 247-254.

3. Фролов О.В., Шершнев Ю.А., Гуревич М.К. Опыт предотвращения гололедно-ветровых аварий на высоковольтных линиях. Энергоэксперт, №6, 2012, с. 72-76.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - увеличение длины проводов или тросов, на которых можно осуществить плавку гололеда. Устройство для плавки гололеда содержит идентичные пары соединенных последовательно тиристорных выпрямителей, установленных на подстанциях, между которыми проходит ВЛ, подлежащая плавке, последовательно по постоянному току. На выходе постоянного тока каждого из выпрямителей параллельно включается по диодному вентилю. 1 ил.

Устройство плавки гололеда на проводах и грозотросах ВЛ, содержащее идентичные пары соединенных последовательно тиристорных выпрямителей, установленных на подстанциях, между которыми проходит ВЛ, подлежащая плавке, последовательно по постоянному току, а на выходе постоянного тока каждого из выпрямителей параллельно включено по диодному вентилю.