Воздушная линия электропередачи Российский патент 2022 года по МПК G01R31/00 H02J3/20 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в электрических сетях переменного тока 110-220 кВ.

Известны переходные опоры линий электропередач (см. RU №2316637, кл. Е04Н 12/00, H02G 7/00, опубл. 10.02.2008; RU №57324, кл. Е04Н 12/10, Е04Н 12/24, H02G 7/00 опубл. 10.10.2006), предназначенные для перехода высоковольтной воздушной линии в подземную кабельную линию. При этом переходная опора содержит металлическую стойку из трех секций и закрепленных на ней траверс с натяжными изолирующими гирляндами, кабельными муфтами и ограничителями перенапряжений (ОПН). При этом используются линейные, совмещенные и кабельные траверсы, а кабельные муфты с ОПН расположены на нескольких ярусах в зависимости от числа линейных цепей и проводов.

Недостаток известных технических решений заключается в низкой технологичности монтажа и неудобстве эксплуатации кабельного оборудования, расположенного на опоре высоковольтной линии электропередачи в несколько ярусов.

Известна конструкция воздушной линии электропередачи с подвешенным волоконно-оптическим кабелем (см. Гершенгорн А.И. Применение волоконно-оптической связи в электрических сетях высокого напряжения // Энергетическое строительство, №9, 1993).

Недостатком известной конструкции является то, что оболочка кабеля связи плохо защищена от поражающих ударов молнии и магнитного влияния токов, протекающих по фазным проводам. При этом ремонт кабеля связи требует отключения линии электропередачи, что не всегда желательно.

Известна трехфазная воздушная линия электропередачи, состоящая из опор и трех групп проводов, в которой в пролете провода крепятся изоляторами на каждой опоре (см. Барченко Т.Н. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебное пособие к курсовому проекту / Т.Н. Барченко, Р.И. Закиров. - Томск: Изд-во ТПИ, 1988). Решение характеризуется тем, что при продольной компенсации уменьшается индуктивное сопротивление линии. Кроме того, по документу SU №1495888 (кл. H02G 7/00, опубл. 23.07.1989) в двухцепной воздушной линии электропередачи, содержащей опоры, фазные провода и кабель связи, прикрепленной к стойкам опор на уровне подвески фазных проводов среднего яруса, металлическая оболочка кабеля заземлена на каждой опоре. При выводе из работы одной из цепей воздушной линии известной конструкции, а также при коротких замыканиях, не исключается возникновение повышенного магнитного влияния на кабель связи со стороны находящейся в работе цепи, сопровождающееся протеканием тока по заземленной металлической оболочке кабеля. Кабель связи в подобном случае будет значительно нагреваться и провисать, при этом нарушается целостность конструкции опоры, а для его ремонта требуется полное отключение воздушной линии, нарушающее ее нормальную эксплуатацию.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в исключении продольного индуктивного сопротивления в линии электропередачи при напряжении в пределах 110-220 кВ.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в достижении максимального снижения реактивной мощности на линии электропередачи.

Для решения поставленной задачи воздушная линия электропередачи, отличается тем, что в пролеты линии последовательно включены ионисторы (суперконденсаторы), а между проводами фазы при двухпроводной или многопроводной линии установлен изолятор.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Признаки отличительной части формулы изобретения способствуют значительному снижению продольного индуктивного сопротивления с последующим снижением (компенсацией) реактивной мощности в локальной электроэнергетической системе, независимо от температурных и погодных условий, за счет использования в линии энергонакопительного устройства.

Заявленное техническое решение поясняется чертежом, где на фигуре 1 показана схема подвески проводов, которая содержит следующие элементы, а именно: стойка промежуточной опоры - 1; траверсы - 2; гирлянды изоляторов - 3; провода воздушной линии - 4.

В настоящий момент активно разрабатываются ионисторы (суперконденсаторы) с емкостью в сотни и более фарад, которые применяются не только в системах накопления энергии, но и в компенсации реактивной мощности (см., например, https://www.ultracapacitor.ru/stati/ionistori/). Известно, что суперконденсаторы отличаются большой плотностью энергии и высокой мощностью, что обеспечивает при использовании эффективную разрядку на нагрузку. Для решения поставленной задачи, а именно, для исключения продольного индуктивного сопротивления, в заявленном решении предложено последовательно включить ионисторы в пролеты линии.

Пример конкретной реализации заявляемого изобретения.

В целях снижения влияния продольного индуктивного сопротивления в функционировании реактивной мощности на воздушной линии от 110 до 220 кВ между пролетами промежуточных опор 1, где последовательно устанавливаются ионисторы (суперконденсаторы), а между проводами воздушной линии 4 фазы при двухпроводной линии и при многопроводной линии устанавливаются гирлянды изоляторов 3 на траверсах 2. В результате достигается снижение не только продольного индуктивного сопротивления, но и реактивной мощности на воздушной линии.

Таким образом, использование настоящего изобретения способствует снижению продольного индуктивного сопротивления и реактивной мощности на воздушной линии электропередачи независимо от температурных и погодных условий, кроме того, реализация технического решения возможна на уже существующих воздушных линиях электропередачи.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в электрических сетях переменного тока 110-220 кВ. Технический результат: обеспечение надежной эксплуатации воздушной линии электропередач за счет снижения продольного индуктивного сопротивления и реактивной мощности в локальной электроэнергетической системе. Сущность: в пролетах воздушной линии последовательно включены ионисторы, между проводами 4 фазы при двухпроводной линии и многопроводной линии установлен изолятор 3. 1 ил.

Воздушная линия электропередачи, отличающаяся тем, что в пролеты линии последовательно включены ионисторы, а между проводами фазы при двухпроводной линии и многопроводной линии установлен изолятор.