Одноцепная линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения Российский патент 2024 года по МПК H02J3/26 H02G7/20 

Изобретение относится к технике передачи электроэнергии переменным током, а именно к линиям электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения.

Известны одноцепные линии электропередачи переменного тока (Дальние электропередачи 500 кВ. Сборник статей под ред. А.М.Некрасова и С.С. Рокотяна. «Энергия», М. - Л., 1964 - с. 199, рис.4.), широко используемые во всём мире.

Недостаток указанных линий состоит в том, что при возникновении наиболее вероятных однофазных устойчивых повреждений линия должна отключаться полностью. Это обстоятельство даёт преимущество линиям постоянного тока, которые при однополюсных устойчивых повреждениях могут работать на одном полюсе с передачей 50% максимальной мощности. Существует ряд возможностей повышения пропускной способности одноцепных линий электропередачи переменного тока, таких как использование компактных линий повышенной натуральной мощности, применение установок продольной компенсации, при которых вопрос надёжности лишь обостряется, поскольку при устойчивых однофазных повреждениях одноцепная линия должна отключаться полностью.

Известна также линия электропередачи, одна из фаз которой выполнена в виде двух параллельно работающих полуфаз, при этом одна из полуфаз в аварийных режимах используется как резервная фаза (Патент № 2765656 Одноцепная линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения - Прототип. Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений РФ 01.02.22. Бюл. № 4). При этом линия выполняется нетранспонированной.

Как показали проведенные расчёты, недостаток указанной нетранспонированной линии электропередачи состоит в том, что при одинаковых сечениях фах и полуфаз имеет место недопустимая несимметрия режима в послеаварийных режимах, возникающих при устойчивых однофазных повреждениях на линии.

Так, например, для нетранспонированной линии 500 кВ длиной 400 км коэффициент несимметрии по току обратной последовательности составляет порядка 6 %, что значительно превышает приемлемый уровень не более 4 %, который допускается в послеаварийных режимах.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является обеспечение приемлемого уровня несимметрии как в исходном нормальном режиме, так и в послеаварийных режимах, возникающих при устойчивых однофазных повреждениях на линии.

Поставленная задача достигается за счет того, что линия высокого или сверхвысокого напряжения, содержащая две обычные рабочие фазы и одну рабочую фазу, выполненную в виде двух полуфаз, одну из которых в длительных послеаварийных режимах используют как резервную фазу, выполнена с однократной транспозицией полуфаз.

На фиг.1 представлена предлагаемая линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения в нормальном режиме работы. На фиг.2 показана предлагаемая линия с устойчивым повреждением одной из полуфаз, а на фиг.3 - с устойчивым повреждением одной из фаз.

На фиг.1 показана линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения с однократной транспозицией полуфаз (1). В нормальном режиме установки продольной компенсации (УПК) (3), включенные в средней части обычных рабочих фаз (2) для симметрирования нормального режима, расшунтированы с помощью выключателей (4).

Как представлено на фиг.2, при устойчивом повреждении одной из полуфаз (1) она отключается выключателями (5), и линия продолжает работать в послеаварийном режиме с возможностью передачи не менее 50% мощности исходного максимального режима. Чтобы обеспечить допустимый уровень несимметрии, необходимо зашунтировать УПК (3) выключателями (4). В послеаварийной схеме возможно осуществить передачу не менее 50% мощности исходного максимального режима в нормальной схеме.

Как это видно из фиг.3, в случае устойчивого повреждения одной из обычных рабочих фаз (2) она отключается выключателями (6), и вместо неё включается выключателями (7) соответствующая полуфаза (1), отключенная выключателями (5) от другой полуфазы. Чтобы обеспечить допустимый уровень несимметрии, необходимо в этом случае зашунтировать УПК (3) выключателем (4) в обычной рабочей фазе, остающейся в работе. В послеаварийном режиме возможно осуществить передачу такой же мощности, как и в предыдущем случае.

Изобретение осуществляется путём установки транспозиционной опоры, на которой полуфазы меняются местами. Транспозиционная опора устанавливается в середине линии.

Техническим результатом изобретения является обеспечение приемлемого уровня несимметрии как в исходном нормальном режиме, так и в послеаварийных режимах, возникающих при устойчивых однофазных повреждениях на линии, путём выполнения однократной транспозиции полуфаз.

Изобретение относится к технике передачи электроэнергии переменным током, а именно к линиям электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения. Технический результат - обеспечение приемлемого уровня несимметрии как в исходном нормальном режиме, так и в послеаварийных режимах, возникающих при устойчивых однофазных повреждениях на линии. Одноцепная линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения содержит две обычные рабочие фазы и одну рабочую фазу, состоящую из двух полуфаз, одну из которых в длительных послеаварийных режимах используют как резервную фазу. Линия выполнена с однократной транспозицией полуфаз. Симметрирование послеаварийных режимов осуществляется путём транспозиции полуфаз. При устойчивом повреждении одной из полуфаз её отключают и линия переходит на работу в послеаварийном режиме с возможностью передачи не менее 50% мощности исходного максимального режима. В случае устойчивого повреждения обычной рабочей фазы её отключают и вместо неё в послеаварийном режиме включают одну из полуфаз, при этом также по линии возможна передача не менее 50% мощности исходного максимального режима. 3 ил.

Одноцепная линия электропередачи высокого или сверхвысокого напряжения, содержащая две обычные рабочие фазы, в которые в нормальном режиме в их средней части включаются устройства продольной компенсации (УПК), и одну рабочую фазу, выполненную в виде двух полуфаз, одну из которых в длительных послеаварийных режимах используют как резервную фазу, отличающаяся тем, что линия выполнена с однократной транспозицией полуфаз путём установки в середине линии транспозиционной опоры, на которой полуфазы меняются местами, а в послеаварийных режимах для обеспечения приемлемого уровня несимметрии устройства продольной компенсации шунтируются выключателями.