СПОСОБ ОТБОРА МОЩНОСТИ ИЗ ПОЛУВОЛНОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В "ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ЦЕНТРЕ" Российский патент 2017 года по МПК H02J3/00 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для отбора мощностей через присоединенные параллельно-последовательные трансформаторы в средней части полуволновых и настроенных на полуволну линий электропередачи, работающих в режиме холостого хода.

Особенностью полуволновых электропередач является изменение напряжения в «электрическом центре» (1500 км) средней части линии от максимального (в режиме нагрузки) до нуля (в режиме холостого хода). Это не позволяет в режиме холостого хода применять в этой части линии параллельный отбор мощности. В то же время, в режиме нагрузки, ток в средней части линии изменяется в пределах 5…10% от натурального независимо от передаваемой мощности. Поэтому, традиционно, для этой части линии применяется способ последовательного отбора мощности. В последовательном отборе первичные обмотки фаз трансформатора присоединены последовательно с линией электропередачи, нагрузка присоединена к вторичным обмоткам, соединенным по схеме звезда либо треугольник (например, Щербаков В.К., Лукашев Э.С., Ольшевский О.В., Путилова А.Т. Настроенные электропередачи // Новосибирск: Изд-во СО РАН СССР, 1963. - 274 с.; Копач Е.Н. Условия совместной работы дальних настроенных электропередач и промежуточных систем, связанных последовательно включенными трансформаторами. Автореферат кандидатской диссертации // МН06032. - Новосибирск: Типография №2. - 1965. - Заказ №1156. - Тираж 250. - 22 с.).

Общим признаком с заявляемым способом является наличие промежуточного отбора мощности в средней части полуволновой или настроенной на полуволну линии электропередачи.

Недостатком способа последовательного отбора мощности является недопустимый разрыв в цепи нагрузки вторичной обмотки из-за нарушения равенства магнитодвижущих сил между вторичной и первичной обмотками последовательно включенного трансформатора и, по этой причине, наведения сверхвысокого напряжения, опасного для работы обслуживающего персонала и изоляции самого трансформатора. Главным недостатком является то, что в режиме холостого хода транзитной линии из-за отсутствия тока нагрузки схема отбора становится неработоспособной.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому в изобретении способу (прототипом) является способ последовательно-параллельного отбора мощности. В качестве элементов двухэлементной схемы связи выбраны два магнитонезависимых трансформатора, один из которых включается в линию последовательно, а другой присоединяется к ней параллельно. Вторичные обмотки трансформаторов соединяются последовательно, к которым подключается нагрузка (Воробьев Г.В. Последовательно-параллельная схема связи промежуточных энергосистем с дальними электропередачами. Автореферат диссертации кандидата технических наук. - Новосибирск, проспект Карла Маркса, 20: Типография №2. Полиграфиздата. - Тираж 250. - 22 с.).

Общим признаком с заявленным способом является наличие промежуточного отбора мощности в средней части полуволновой линии или настроенной на полуволну электропередачи.

Главным недостатком способа последовательно-параллельного отбора мощности является то, что в режиме холостого хода транзитной полуволновой линии отсутствует ток нагрузки и напряжение в «электрическом центре» (1500 км) средней части линии (фиг. 1, кривые 5, 6) полуволновой электропередачи. По этим причинам схема отбора мощности становится неработоспособной. На фиг. 1 приведены напряжения и токи вдоль полуволновой линии без потерь в режиме холостого хода и при мощности 0.3Р_нат., 0.4Р_нат. и 0.8Р_нат..

Изобретение направлено на решение задачи, связанной с отбором мощности из транзитной полуволновой электропередачи в области электрического центра, работающей в режиме холостого хода.

Целью изобретения является обеспечение потребителей номинальным напряжением в электрическом центре средней части полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода.

Задачей изобретения является обеспечение потребителей отбора мощности номинальным напряжением в «электрическом центре» средней части полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода.

Это достигается согласно изобретению изменением параметров линии электропередачи, которое привело бы к изменению ее волнового сопротивления, то есть обеспечивало бы подъем характеристики напряжения U=ƒ(α₀l) вдоль оси ординат. Это достигается воздействием (компенсацией) только на волновое сопротивление линии без изменения ее волновой длины (фиг. 1, кривые 5, 4, 3, 1) путем передачи реактивно-емкостной мощности равной 0.3Р_нат., при этом волновое сопротивление . В этом случае дополнительные устройства на линии выбираются так, чтобы уменьшить величину Z_в. Это реализуется уменьшением в n раз индуктивности линии и увеличением в n раз емкости линии. При этом волновая длина (естественный угол сдвига напряжения) не изменится, а напряжение при отборе 0.3Р_нат. будет в пределах 150 кВ (при U_н=500 кВ) (фиг. 1, кривая 7).

Таким образом, размещение дополнительных источников реактивно-емкостной мощности, реализующих уменьшение в n раз индуктивности линии и увеличение в n раз емкости линии, обеспечивает подъем характеристики напряжения вдоль оси ординат путем уменьшения только волнового сопротивления линии.

Следовательно, обеспечивается живучесть и надежность промежуточного отбора мощности вдоль всей транзитной полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение потребителей номинальным напряжением в «электрическом центре» средней части полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода. Согласно способу на линии размещают дополнительные источники реактивно-емкостной мощности, реализующие уменьшение в n раз индуктивности линии и увеличение в n раз емкости линии и обеспечивающие подъем характеристики напряжения вдоль оси ординат путем уменьшения только волнового сопротивления линии. 1 ил.

Способ обеспечения потребителей номинальным напряжением в «электрическом центре» средней части полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода, заключающийся в том, что на линии размещают дополнительные источники реактивно-емкостной мощности, реализующие уменьшение в n раз индуктивности линии и увеличение в n раз емкости линии и обеспечивающие подъем характеристики напряжения вдоль оси ординат путем уменьшения только волнового сопротивления линии.