Система электроснабжения с резонансной передачей электроэнергии для электроприёмников постоянного и переменного тока Российский патент 2024 года по МПК H02J13/00 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам электроснабжения, содержащим оборудование резонансной передачи электроэнергии.

Известен способ и устройство передачи электрической энергии (патент № 2273939, Бюл. 10) в котором передачу электрической энергии осуществляют под землей или под водой в резонансном режиме при резонансной частоте 50 Гц-50 кГц и напряжении 1-1000 кВ, плотности тока 1-500 А/мм по однопроводниковому электроизолированному кабелю, в частности многожильному длиной 1-20000 км, сечением 0,01-1000 см, у которого диаметр кабеля в 5-100 раз превышает диаметр проводника. В другом варианте передачу электрической энергии осуществляют под землей или под водой в резонансном режиме по осесимметричному однопроводниковому волноводу внутри герметичного пустотелого диэлектрического цилиндрического канала в атмосфере изолирующего газа, в частности элегаза, при давлении 1-10 кг/см. В еще одном варианте способа электрическую энергию передают по одиночному электростатически экранированному и электроизолированному волноводу поверхностной волны внутри пустотелого цилиндрического экрана и герметичного диэлектрического канала в атмосфере изолированного газа. Высоковольтная линия может быть выполнена под землей или под водой в виде однопроводникового волновода длиной 1-20000 км, сечением 0,01-1000 см, установленного осесимметрично внутри трубопровода диаметром 0,02-10 м из диэлектрического материала. Для повышения передаваемого напряжения и мощности волновод выполнен из электроизолированного кабеля с толщиной изоляции 3-300 мм, а пространство между волноводом и трубопроводом заполнено электроизолирующим газом под давлением, например элегазом. Высоковольтная линия выполнена в виде однопроводникового волновода длиной 1-20000 км, сечением 0,01-1000 см², установленного осесимметрично внутри трубопровода диаметром 0,02-10 м из диэлектрического материала, и содержит электрический экран, выполненный в виде множества электроизолированных друг от друга незамкнутых проводящих цилиндрических оболочек, общая длина которых равна длине волновода, а длина каждой проводящей оболочки составляет 1-1000 м.

Известен способ передачи электрической энергии по однопроводной линии (патент № 97117756) путем получения токов высокой частоты с помощью высокочастотного генератора, имеющего активный усилительный элемент, и подачи указанных токов на первичную обмотку повышающего трансформатора, вторичная обмотка которого разомкнута, и к которому присоединена однопроводная линия передачи и нагрузка, отличающийся тем, что используют повышающий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена трехполюсной, ее выводы соединены с активным усилительным элементом высокочастотного генератора с образованием автогенератора, работающего по трехточечной схеме с автоматическим установлением и поддержанием резонансных электрических колебаний в системе, содержащей автогенератор, повышающий трансформатор, однопроводную линию передачи и нагрузку, при этом однопроводная линия передачи присоединена к одному из выводов вторичной обмотки повышающего трансформатора или повышающий трансформатор дополнительно содержит однополюсный изолированный элемент, расположенный внутри или снаружи повышающего трансформатора и служащий для сбора энергии, излучаемой повышающим трансформатором, а однопроводная линия передачи присоединена к указанному элементу.

Наиболее близким по технической сущности является способ и устройство передачи электрической энергии (патент РФ № 2340064, Бюл. 33) в котором напряжение генератора повышают в высоковольтном трансформаторе до 1-1000 кВ и подают на управляемый быстродействующий коммутатор тока и на последовательный резонансный контур из емкости и индуктивности, образующей первичную обмотку высокочастотного высоковольтного трансформатора. Заряжают емкость резонансного контура до напряжения 1-1000 кВ, разряжают ее в резонансном режиме на частоте 0,4-1000 кГц. Через индуктивность и быстродействующий прерыватель тока за время 10-1000 мкс при токе 1-500 кА накапливают энергию генератора в магнитном поле высокочастотного трансформатора. Разрывают цепь коммутатора тока первичной обмотки и преобразуют накопленную энергию магнитного поля в электрическую энергию во вторичной обмотке высокочастотного трансформатора. Повышают напряжение до 10-100000 кВ и передают его в резонансном режиме потребителю. Устройство содержит повышающий трансформатор с выходным напряжением 1-1000 кВ, вход которого соединен с генератором и имеет с ним одинаковую частоту, а выход соединен параллельно к управляемому быстродействующему коммутатору тока с током коммутации 1-500 кА при длительности импульса тока 10-1000 мкс. Коммутатор тока соединен параллельно с последовательным резонансным контуром повышающего высокочастотного трансформатора с резонансной частотой 0,4-1000 кГц и напряжением в однопроводниковой линии 10-100000 кВ.

Недостатком известных систем и способов является недостаточная функциональность и ограниченность области применения, так как они не предполагают осуществление электроснабжения, с использованием оборудования резонансной передачи электропередачи, электроприемников постоянного, а также переменного тока (однофазных и трехфазных) с питанием системы электроснабжения от линии высокого напряжения, с организацией учета электроэнергии, защитой трехфазных электроприемников от несимметричных режимов работы, защитой элементов системы электроснабжения от перенапряжений, резервированием электроснабжения электроприемников и собственных нужд системы, в том числе с помощью накопителя электроэнергии, мониторингом режимов работы и оценкой энергопотребления отдельных элементов системы электроснабжения и осуществления связи между преобразовательными блоками резонансной передачи электроэнергии для обеспечения защиты от аварийных режимов и регулирования параметров преобразовательных блоков резонансной передачи электроэнергии, передачей данных о потреблении электроэнергии, результатах мониторинга режимов работы элементов системы электроснабжения, в том числе фактах и причинах отключения защитных коммутационных аппаратов, диспетчеру. Также недостатком известных систем и способов является повышенный пусковой ток в условиях нахождения во внешнем электромагнитном поле, вследствие намагничивания ферромагнитного сердечника резонансного трансформатора резонансной передачи электроэнергии.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение функциональных возможностей и области его использования за счет обеспечения возможности осуществления электроснабжения, с использованием оборудования резонансной передачи электропередачи, электроприемников постоянного, а также переменного тока (однофазных и трехфазных) с питанием системы электроснабжения от линии высокого напряжения, с организацией учета электроэнергии, защитой трехфазных электроприемников от несимметричных режимов работы, защитой элементов системы электроснабжения от перенапряжений, резервированием электроснабжения электроприемников и собственных нужд системы, в том числе с помощью накопителя электроэнергии, мониторингом режимов работы и оценкой энергопотребления элементов системы электроснабжения и осуществления связи между преобразовательными блоками резонансной передачи электроэнергии для обеспечения защиты от аварийных режимов и регулирования параметров преобразовательных блоков резонансной передачи электроэнергии, передачей данных о потреблении электроэнергии, результатах мониторинга режимов работы элементов системы электроснабжения, в том числе фактах и причинах отключения защитных коммутационных аппаратов, диспетчеру, снижение пускового тока резонансной передачи электроэнергии в условиях нахождения резонансного трансформатора резонансной передачи электроэнергии во внешнем электромагнитном поле посредством предварительного размагничивания сердечника резонансного трансформатора.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности электроснабжения, с использованием оборудования резонансной передачи электропередачи, электроприемников постоянного, а также переменного тока (однофазных и трехфазных) с питанием системы электроснабжения от линии высокого напряжения, с организацией учета электроэнергии, защитой трехфазных электроприемников от несимметричных режимов работы, защитой элементов системы электроснабжения от перенапряжений, резервированием электроснабжения электроприемников и собственных нужд системы, в том числе с помощью накопителя электроэнергии, мониторингом режимов работы и оценкой энергопотребления элементов системы электроснабжения и осуществления связи между преобразовательными блоками резонансной передачи электроэнергии для обеспечения защиты от аварийных режимов и регулирования параметров преобразовательных блоков резонансной передачи электроэнергии, передачей данных о потреблении электроэнергии, результатах мониторинга режимов работы элементов системы электроснабжения, в том числе фактах и причинах отключения защитных коммутационных аппаратов, диспетчеру, снижение пускового тока резонансной передачи электроэнергии в условиях нахождения резонансного трансформатора резонансной передачи электроэнергии во внешнем электромагнитном поле посредством предварительного размагничивания сердечника резонансного трансформатора.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемая система электроснабжения с резонансной передачей электроэнергии для электроприемников постоянного и переменного тока, содержащая преобразователь частоты, резонансный трансформатор, приемный трансформатор, линию электропередачи, согласно изобретению, система содержит линию электропередачи высокого напряжения, в которую последовательно установлены вводной коммутационный аппарат высокого напряжения, устройство защиты от аварийных режимов, силовой трансформатор, содержит вторую трехфазную сеть низкого напряжения промышленной частоты, соединенную с силовым трансформатором, в которую последовательно включены вводной коммутационный аппарат низкого напряжения, группа трансформаторов тока, соединенная с первым прибором учета, шины низкого напряжения, первый защитный коммутационный аппарат, второй прибор учета электроэнергии, соединенный с первым устройством приема и передачи данных, преобразователь частоты, причем в преобразователе частоты выполнены обратные связи по напряжению и частоте, в нем имеются встроенные коммутационные аппараты, обеспечивающие подачу напряжения на внутренние узлы преобразователя частоты и резонансный трансформатор, или ее прекращение, резонансный трансформатор, содержит блок предварительного размагничивания сердечника резонансного трансформатора, соединенный со второй трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты после первого защитного коммутационного аппарата, соединенный с резонансным трансформатором, соединенный с преобразователем частоты, содержит первый ограничитель перенапряжения, соединенный с линией электропередачи высокого напряжения между устройством защиты от аварийных режимов и силовым трансформатором, содержит второй ограничитель перенапряжения, соединенный со второй трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты между силовым трансформатором и вводным коммутационным аппаратом низкого напряжения, содержит первый прибор учета электроэнергии соединенный с первым устройством приема и передачи данных и группой трансформаторов тока, содержит первое устройство мониторинга, соединенное со второй трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты до и после первого защитного коммутационного аппарата, с первым устройством приема и передачи данных, содержит первое устройство приема и передачи данных, соединенное с первым прибором учета электроэнергии, с вторым прибором учета электроэнергии, с первым устройством мониторинга, с вторым устройством приема и передачи данных, с третьим устройством приема и передачи данных, с преобразователем частоты, содержит резонансную линию электропередачи, соединенную с резонансным трансформатором и приемным трансформатором, содержит приемный трансформатор, соединенный с резонансной линией электропередачи, с выпрямителем, содержит выпрямитель, соединенный с шинами постоянного тока, содержит шины постоянного тока, соединенные с выпрямителем, накопителем электроэнергии, прибором учета потребления электроэнергии постоянного тока, с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, содержит накопитель электроэнергии, соединенный с шинами постоянного тока, содержит прибор учета потребления электроэнергии постоянного тока, соединенный с шинами постоянного тока, с группой электроприемников постоянного тока, со вторым устройством приема и передачи данных, содержит группу электроприемников постоянного тока, соединенную с прибором учета потребления электроэнергии постоянного тока, содержит первый инвертор однофазный, второй инвертор однофазный, третий инвертор однофазный, соединенные с шинами постоянного тока, с блоком управления однофазными инверторами, с третьим прибором учета электроэнергии, содержит блок управления однофазными инверторами, соединенный с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, содержит линию электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, в которую последовательно установлены третий прибор учета, второй защитный коммутационный аппарат, третий защитный коммутационный аппарат, соединенную с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, с вторым устройством мониторинга, с ограничителем импульсных перенапряжений, с третьим устройством мониторинга, с устройством автоматического включения резерва, содержит третий прибор учета электроэнергии, соединенный с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, с вторым защитным коммутационным аппаратом, с вторым устройством приема и передачи данных, содержит второе устройство приема и передачи данных, соединенное с третьим прибором учета электроэнергии, с вторым устройством мониторинга, с прибором учета потребления электроэнергии постоянного тока, с первым устройством приема и передачи данных, с третьим устройствами приема и передачи данных, содержит второй защитный коммутационный аппарат, соединенный с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, с третьим прибором учета электроэнергии, содержит второе устройство мониторинга, соединенное с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты до и после второго защитного коммутационного аппарата, с первым инвертором однофазным, со вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, с вторым устройством приема и передачи данных, содержит ограничитель импульсных перенапряжений, соединенный с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты за вторым защитным коммутационным аппаратом, содержит третий защитный коммутационный аппарат, установленный в линию электропередачи низкого напряжения промышленной частоты между вторым защитным коммутационным аппаратом и устройством автоматического включения резерва, содержит третье устройство мониторинга, соединенное с линий электропередачи низкого напряжения промышленной частоты до и после третьего защитного коммутационного аппарата, с третьим устройством приема и передачи данных, содержит устройство автоматического включения резерва, соединенное с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, резервной линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, с первой трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты, содержит резервную линию электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, в которую установлен четвертый защитный коммутационный аппарат, соединенную с резервным источником электроснабжения, с устройством автоматического включения резерва, с четвертым устройством мониторинга, содержит резервный источник электроснабжения, соединенный с резервной линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, содержит первую трехфазную сеть низкого напряжения промышленной частоты, в которую последовательно установлены коммутационный аппарат, четвертый прибор учета электроэнергии, пятый защитный коммутационный аппарат, устройство защиты от неполнофазных режимов, соединенную с пятым устройством мониторинга, с группой трехфазных электроприемников, с второй группой однофазных электроприемников, содержит четвертый защитный коммутационный аппарат, установленный в резервной линии электропередачи низкого напряжения промышленной частоты перед устройством автоматического включения резерва, содержит четвертое устройство мониторинга, соединенное с резервной линией электропередачи до и после четвертого защитного коммутационного аппарата, соединенное с третьим устройством приема и передачи данных, содержит четвертый прибор учета электроэнергии, установленный в первую трехфазную сеть низкого напряжения промышленной частоты после коммутационного аппарата, соединенный с третьим устройством приема и передачи данных, содержит третье устройство приема и передачи данных, соединенное с четвертым прибором учета электроэнергии, с третьим устройством мониторинга, четвертым устройством мониторинга, пятым устройством мониторинга, с первым устройством приема и передачи данных, со вторым устройством приема и передачи данных, содержит пятое устройство мониторинга, соединенное с первой трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты до и после пятого защитного коммутационного аппарата, с третьим устройством приема и передачи данных, содержит группу однофазных защитных коммутационных аппаратов, подключенную к первой трехфазной сети низкого напряжения промышленной частоты после четвертого прибора учета электроэнергии, содержит первую группу однофазных электроприемников, соединенную с группой однофазных защитных коммутационных аппаратов, содержит группу трехфазных электроприемников, подключенную к первой трехфазной сети низкого напряжения промышленной частоты после устройства защиты от неполнофазных режимов, содержит вторую группу однофазных электроприемников, соединенную с первой трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты между пятым защитным коммутационным аппаратом и устройством защиты от неполнофазных режимов.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема системы электроснабжения с резонансной линией электропередачи электроприемников переменного и постоянного тока. Система электроснабжения с использованием оборудования резонансной передачи электропередачи, для электроприемников постоянного и переменного тока содержит, согласно фиг. 1: линия электропередачи высокого напряжения ЛЭПВН1; вводной коммутационный аппарат высокого напряжения ВКАВН2; устройство защиты от аварийных режимов ЗУ3; первый ограничитель перенапряжения ОПН4, второй ограничитель перенапряжения ОПН5; силовой трансформатор СТ6; вводной коммутационный аппарат низкого напряжения ВКАНН7; вводной защитный коммутационный аппарат ВЗКА8; группа трансформаторов тока ТТ9; первый прибор учета электроэнергии ПУ10; второй прибор учета электроэнергии ПУ11; третий прибор учета электроэнергии ПУ12; четвертый прибор учета электроэнергии ПУ13; шины низкого напряжения ШНН14; первый защитный коммутационный аппарат ЗКА15; второй защитный коммутационный аппарат ЗКА16; третий защитный коммутационный аппарат ЗКА17; четвертый защитный коммутационный аппарат ЗКА18; пятый защитный коммутационный аппарат ЗКА19; коммутационный аппарат КА20; группа однофазных защитных коммутационных аппаратов ОЗКА21; первое устройство мониторинга УМ22; второе устройство мониторинга УМ23; третье устройство мониторинга УМ24; четвертое устройство мониторинга УМ25; пятое устройство мониторинга УМ26; первое устройство приема и передачи данных УППД27; второе устройство приема и передачи данных УППД28; третье устройство приема и передачи данных УППД29; преобразователь частоты ПЧ30; резонансный трансформатор РТ31; резонансная линия электропередачи РЛЭП32; приемный трансформатор ПТ33; выпрямитель В34; накопитель электроэнергии НЭ35; шины постоянного тока ШПТ36; группа электроприемников постоянного тока ЭППТ37; первый инвертор однофазный И038; второй инвертор однофазный И039; третий инвертор однофазный ИО40; блок управления однофазными инверторами БУИ41; ограничитель импульсных перенапряжений ОПС42; устройство автоматического включения резерва АВР43; устройство защиты от неполнофазных режимов УЗНР44; группа трехфазных электроприемиков ТЭП45; первая группа однофазных электроприемников ОЭП46; вторая группа однофазных электроприемников ОЭП47; линия электропередачи низкого напряжения промышленной частоты ЛЭП48; резервная линия электропередачи низкого напряжения промышленной частоты РезЛЭП49; первая трехфазная сеть низкого напряжения промышленной частоты ТС50; вторая трехфазная сеть низкого напряжения промышленной частоты ТС51; группа однофазных сетей ГОС52; резервный источник электроснабжения РИЭ53; прибор учета потребления электроэнергии постоянного тока ПУПТ54; блок размагничивания сердечника резонансного трансформатора БРСРТ55.

Вводной коммутационный аппарат высокого напряжения ВКАВН2 установлен в линию электропередачи высокого напряжения ЛЭПВН1 и служит для ее коммутации. Устройство защиты от аварийных режимов ЗУ3 установлено в ЛЭПВН1 после ВКАВН2, перед СТ6 и служит для защиты от аварийных режимов. Ограничитель перенапряжения ОПН4 соединен с ЛЭПВН1 между ЗУ3 и СТ6 и осуществляет защиту от перенапряжений. Силовой трансформатор СТ6 соединен с ЛЭПВН1, ТС51, осуществляет трансформацию тока высокого напряжения промышленной частоты в ток низкого напряжения промышленной частоты и соединен трехфазной сетью ТС51 с вводным коммутационным аппаратом низкого напряжения ВКАНН7. Ограничитель перенапряжения ОПН5 соединен с ТС51 между СТ6 и ВКАНН7 и осуществляет защиту от импульсных перенапряжений. Вводной коммутационный аппарат низкого напряжения ВКАНН7 установлен в ТС51 за СТ6 и служит для ее коммутации. Вводной защитный коммутационный аппарат ВЗКА8 установлен в ТС51 за ВКАНН7 и служит для ее защиты и коммутации. Трансформаторы тока ТТ9 установлены в ТС51 за ВЗКА8 и служат для преобразования тока и подключения прибора учета электроэнергии ПУ10. Прибор учета электроэнергии ПУ10 соединен с ТТ9 и ТС51 между ВЗКА8 и ТТ9, осуществляет учет потребления электроэнергии в точке его подключения, соединен с УППД27 и передает в него данные о потреблении электроэнергии, наличии и значениях тока и напряжения. Шины низкого напряжения ШНН14 установлены в ТС51 после ТТ9, служат для подключения отходящих линий низкого напряжения (на фиг. 1 не показаны). Защитный коммутационный аппарат ЗКА15 установлен в ТС51 после ШНН14, служит для защиты и коммутации ТС51, отходящей от ШНН14. Прибор учета электроэнергии ПУП установлен в ТС51 после ЗКА15, осуществляет учет потребления электроэнергии в точке его подключения, соединен с УППД27 и передает в него данные о потреблении электроэнергии, наличии и значениях тока и напряжения.

Устройство мониторинга УМ22 соединено с ТС51 до и после ЗКА15, осуществляет контроль тока в ТС51 до ЗКА15 и напряжения до и после ЗКА15, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА15, факты исчезновения напряжения на ШНН14, соединено с УППД27 и передает в него обработанные данные. Устройство приема и передачи данных УППД27, соединено с приборами учета ПУ10, ПУ11, устройством мониторинга, установленными в ТС51, с ПЧ30, УППД27 и УППД29. УППД27 осуществляет сбор данных от ПУ10, ПУП, УМ22, ПЧ30, передает их по каналам связи диспетчеру, обслуживающему систему электроснабжения, принимает запросы диспетчера на получение данных и команд управления, передает команды управления на ПЧ30 для перезапуска системы резонансной электропередачи в заданных случаях. Также УППД27 соединен с УППД28 и УППД29 по каналам связи, получает и передает в них данные и команды. Преобразователь частоты ПЧ30 установлен в ТС51 после ПУП, осуществляет преобразование тока и напряжения промышленной частоты в ток и напряжение резонансной частоты и его подачу на РТ31. В ПЧ30 имеются встроенные коммутационные аппараты, обеспечивающие подачу напряжения на узлы ПЧ30 и на РТ31, или ее прекращение, выполнены обратные связи по напряжению и частоте для поддержания значения выходного напряжения в резонансной линии электропередачи и синхронизации с резонансной частотой приемного трансформатора и резонансной линии электропередачи. ПЧ30 также соединен с резонансным трансформатором РТ31 и подает на него ток и напряжение резонансной частоты. ПЧ30 также соединен с УППД27, передает в него данные о режиме работы и получает от него команды управления при необходимости отключения резонансной системы электропередачи и ее перезапуска, выполняемые посредством отключения и включения встроенных в ПЧ30 коммутационных аппаратов. ПЧ30 соединен с БРСРТ55 и получает от него команду на подачу напряжения и тока резонансной частоты на РТ31 после предварительного размагничивания его сердечника. Резонансный трансформатор РТ31 соединен с ПЧ30, осуществляет повышение напряжения тока резонансной частоты, соединен по резонансной линии электропередачи РЛЭП32 с приемным трансформатором ПТ33, соединен с БРСРТ55. БРСРТ55, соединен с трехфазной сетью после ЗКА15, соединен с РТ31, соединен с ПЧ30, содержит встроенный блок питания и реле времени, осуществляет предварительное, перед запуском, размагничивание сердечника РТ31 посредством подачи пониженного напряжения резонансной частоты на обмотку РТ31 в течение 5 секунд. Резонансная линия электропередачи РЛЭП32 соединена с РТ31 и ПТ33 и передает ток высокого напряжения и резонансной частоты от РТ31 на ПТ33. Приемный трансформатор ПТЗЗ соединен с РЛЭП32, осуществляет трансформацию тока резонансной частоты высокого напряжения в ток резонансной частоты с пониженным напряжением, соединен с выпрямителем В34. Выпрямитель В34 соединен с ПТ33 и осуществляет выпрямление тока резонансной частоты с пониженным напряжением, соединен с шинами постоянного тока ШПТ36, подает на них постоянный ток. ШПТ36 соединены с В4, НЭ35, ПУПТ54, а также ИО38, ИО39, ИО40 и осуществляют прием и распределение постоянного тока. Накопитель электроэнергии НЭ35 соединен с ШПТ36, осуществляет накопление электроэнергии и ее выдачу при снижении напряжения на ШПТ36 ниже заданного значения. ПУПТ54 соединен с ШПТ36, соединен с группой электроприемников постоянного тока ЭППТ37, осуществляет учет электроэнергии, потребляемой ЭППТ37, контроль наличия и значений тока и напряжения, соединен с УППД28, осуществляет передачу в него данных о потреблении электроэнергии ЭППТ37. ЭППТ37 соединены с ПУПТ54 и получают через него питание постоянным током от ШПТ36. Инверторы однофазные ИО38, ИО39, ИО40 соединены с ШПТ36 и осуществляют преобразование постоянного тока в переменный с промышленной частотой. ИО38, ИО39, ИО40 соединены также с блоком управления инверторами БУИ41 и прибором учета ПУ12. БУИ41 соединен с ИО38, ИО39, ИО40, осуществляет программное управление ИО38, ИО39, ИО40 таким образом, что совместно они выдают трехфазный переменный ток промышленной частоты (фазы тока и напряжения ИО38, ИО39, ИО40 сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов). При отказе одного из однофазных инверторов два других остаются в работе и выдают переменный ток соответствующих фаз. Также и при отказе двух инверторов третий остается в работе. ПУ12 установлен в линию электропередачи ЛЭП48, соединен с ИО38, ИО39, ИО40, соединен с ЗКА16 и осуществляет учет потребления электроэнергии в точке его подключения, соединен с УППД28 и передает в него данные о потреблении электроэнергии, наличии и значениях тока и напряжения. УППД28 соединен с ПУ12, УМ23, ПУПТ54, УППД27, УППД29, осуществляет сбор данных от ПУ12, УМ23, ПУПТ54, передает их по каналам связи диспетчеру, обслуживающему систему электроснабжения, а также на УППД27 и УППД28, принимает запросы диспетчера и УППД27, УППД28 на получение данных и команды. Также УППД28 на основе полученных данных от ПУ12, УМ23, ПУПТ54, УППД27 и УППД29, делает вывод о ненормальных, или аварийных режимах работы элементов системы, например, об отсутствии напряжения на ШПТ36, выходе из строя, или перегрузке ПО38, ПО39, или ИО40 и т.п., делает вывод о необходимости отключения, или перезапуска резонансной системы электропередачи, передает команды на отключение, или перезапуск ПЧ30 на УППД27. УППД28 также передает информацию на УППД29.

ЗКА16 установлен в ЛЭП48 за ПУ12, осуществляет защиту и коммутацию ЛЭП48. Устройство мониторинга УМ23 соединено с ЛЭП 47 перед ЗКА16 и после ЗКА16, осуществляет контроль тока до ЗКА16 и напряжения до и после ЗКА16, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА16, факты исчезновения напряжения в сети перед ЗКА16, соединено с И038, И039, ИО40, получает от них данные о работе, отключенном состоянии, или отказе, соединено с УППД28 и передает в него обработанные данные. ЛЭП48 соединена с ЗКА16, УМ23, ОПС42, ЗКА17, УМ24, осуществляет передачу трехфазного тока промышленной частоты. Ограничитель импульсных перенапряжений ОПС42 соединен с ЛЭП48 за ЗКА16, осуществляет защиту от импульсных перенапряжений в ЛЭП48. ЗКА17 установлен в ЛЭП48 между ЗКА16 и АВР43, осуществляет защиту и коммутацию ЛЭП48. Устройство мониторинга УМ24 соединено с ЛЭП48 перед ЗКА17 и после ЗКА17, осуществляет контроль тока до ЗКА17 и напряжения до и после ЗКА17, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА17, факты исчезновения напряжения в ЛЭП48 перед ЗКА17, соединено с УППД29 и передает в него обработанные данные. Устройство автоматического включения резерва АВР43 соединено с ЛЭП48, РезЛЭП49, КА20, контролирует напряжение в ЛЭП48, РезЛЭП49, осуществляет переключение от ЛЭП48 на РезЛЭП49 при исчезновении напряжения в ЛЭП48. При восстановлении напряжения в ЛЭП48 осуществляет обратное переключение от РезЛЭП49 на ЛЭП48. РезЛЭП49 соединена с ЗКА18, АВР43, РИЭ53, осуществляет передачу трехфазного переменного тока промышленной частоты от РИЭ53. Резервный источник электроснабжения РИЭ53 соединен с РезЛЭП49, подает в нее трехфазный переменный ток промышленной частоты. ЗКА18 установлен в РезЛЭП49 перед АВР43, осуществляет защиту и коммутацию РезЛЭП49. Устройство мониторинга УМ25 соединено с РезЛЭП49 перед ЗКА18 и после ЗКА18, осуществляет контроль тока до ЗКА18 и напряжения до и после ЗКА18, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА18, факты исчезновения напряжения в РезЛЭП49 перед ЗКА18, соединено с УППД29 и передает в него обработанные данные. КА20 установлен в трехфазную сеть ТС50 после АВР43, перед ПУ13, служит для коммутации сети в точке его установки. ПУ13 установлен в ТС50 после КА20, перед ЗКА19, осуществляет учет потребления электроэнергии в точке его подключения, соединен с УППД29 и передает в него данные о потреблении электроэнергии, наличии и значениях тока и напряжения. УППД29 соединен с ПУ13, УМ24, УМ25, УМ26, осуществляет сбор данных от ПУ13, УМ24, УМ25, УМ26, передает их по каналам связи диспетчеру, обслуживающему систему электроснабжения, принимает запросы диспетчера на получение данных. ЗКА19 установлен в ТС50 после ПУ13, перед УЗНР44, служит для ее защиты и коммутации. Устройство мониторинга УМ26 соединено с ТС50 перед ЗКА19 и после ЗКА19, осуществляет контроль тока до ЗКА19 и напряжения до и после ЗКА19, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА19, факты исчезновения напряжения в ТС50 перед ЗКА19, соединено с УППД29 и передает в него обработанные данные. ОЗКА21 подключены к ТС50 после ПУ13, осуществляют защиту и коммутацию однофазных сетей ГОС52 питания группы однофазных электроприемников ОЭП46. ОЭП46 подключены к однофазным сетям ГОС52 через ОЗКА21, получают по ним питание. Устройство защиты от неполнофазных режимов УЗНР44 установлено в ТС50 перед ТЭП45, осуществляет защиту ТЭП45 от работы в неполнофазном режиме. Группа трехфазных электроприемников ТЭП45 подключена к ТС50 после УЗНР44, получает от нее питание. ОЭП47 подключены к отдельным фазам ТС50 между ЗКА19 и УЗНР44, получают от них питание.

Система работает следующим образом.

По линии высокого напряжения ЛЭПВН1 через ВКАВН2, осуществляющий ее коммутацию, подается питание в предлагаемую систему электроснабжения. Для защиты от аварийных режимов за ВКАВН2 перед СТ6 установлено ЗУ3. Для защиты от перенапряжений между ЗУ3 и СТ6 установлен ОПН4. Ток высокого напряжения промышленной частоты подается на СТ6, трансформируется им в ток низкого напряжения промышленной частоты, подается в трехфазную сеть ТС51, в которой, для ее коммутации и создания видимого разрыва установлен ВКАНН7. Между СТ6 и ВКАНН7 к ТС51 подключен ОПН5 и осуществляет защиту от импульсных перенапряжений. ВЗКА8, установленной в ТС51 за ВКАНН7, служит для ее защиты и коммутации. За ним установлена группа ТТ9, к которым подключен прибор учета электроэнергии ПУ10 косвенного подключения. ПУ10 осуществляет учет потребления электроэнергии в точке его подключения, передает данные о потреблении электроэнергии в УППД27, обеспечивая учет в начале ТС51, перед ШНН14. Шины низкого напряжения ШНН14 установлены в ТС51 после ТТ9, служат для подключения отходящих линий низкого напряжения (на фиг. 1 не показаны). ТС51 за ШНН14 питает. В ТС51 за ШНН14 установлен ЗКА15, который служит для защиты и коммутации ТС51, отходящей от ШНН14. После ЗКА15 установлен ПУП, который осуществляет учет потребления электроэнергии в ТС51, питающей устройства резонансной передачи электроэнергии, контроль тока и напряжения в точке его установки. Данные о потреблении электроэнергии, наличии и значениях тока и напряжения ПУП передает в УППД27.

Для организации мониторинга результатов работы ЗКА15, а также наличия напряжения до и после ЗКА15, тока в точке его установки установлено УМ22, оно соединено с ТС51 до и после ЗКА15, осуществляет контроль тока в ТС51 до ЗКА15 и напряжения до и после ЗКА15, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА15, факты исчезновения напряжения на ШНН14. В частности, при фиксации тока короткого замыкания и последующего за этим исчезновения напряжения перед ЗКА15 делается вывод о коротком замыкании в ТС51 за ЗКА15. При этом УМ22 определяет фазу (или фазы), в которых произошло замыкание. Также УМ22 определяет факты исчезновения напряжения до и после ЗКА15, например, при исчезновении напряжения в одной из фаз после ЗКА15 и наличии его перед ЗКА15 делается вывод исчезновении контакта цепи до и после ЗКА15 вследствие неисправности ЗКА15, или отгорания, обрыва провода, присоединенного к ЗКА15. При исчезновении напряжения во всех фазах за ЗКА при наличии его до ЗКА15 и при отсутствии предварительного протекания тока короткого замыкания делается вывод о ручном, или самопроизвольном отключении ЗКА15. При исчезновении напряжения одновременно до и после ЗКА15 делается вывод об отключении ТС51 перед ШНН14. УМ22 передает в УППД27 обработанные данные. УППД27 осуществляет сбор данных от ПУ10, ПУП, УМ22, передает их по каналам связи диспетчеру, обслуживающему систему электроснабжения, принимает запросы диспетчера на получение данных.

Для преобразования тока промышленной частоты в ток резонансной частоты в ТС51 после ПУ11 установлен преобразователь частоты ПЧ30. В ПЧ30 имеются встроенные коммутационные аппараты, обеспечивающие подачу напряжения на узлы ПЧ30 и на РТ31, или ее прекращение, выполнены обратные связи по напряжению и частоте для поддержания значения выходного напряжения в резонансной линии электропередачи и синхронизации с резонансной частотой приемного трансформатора и резонансной линии электропередачи. ПЧ30 также соединен с резонансным трансформатором РТ31 и подает на него ток и напряжение резонансной частоты. ПЧ30 также соединен с УППД27, передает в него данные о режиме работы и получает от него команды управления при необходимости отключения резонансной системы электропередачи и ее перезапуска, выполняемые посредством отключения и включения встроенных в ПЧ30 коммутационных аппаратов. ПЧ30 соединен с БРСРТ55 и получает от него команду на подачу напряжения и тока резонансной частоты на РТ31 после предварительного размагничивания его сердечника.

Резонансный трансформатор РТ31 осуществляет повышение напряжения тока резонансной частоты, подаваемого далее в РЛЭП32, которая передает ток высокого напряжения и резонансной частоты от РТ31 на ПТЗЗ. РТ31 соединен с БРСРТ55. БРСРТ55 содержит встроенный блок питания и реле времени, получает питание от трехфазной сети после ЗКА15. БРСРТ55 осуществляет предварительное, перед запуском, размагничивание сердечника РТ31 посредством подачи пониженного напряжения резонансной частоты на обмотку РТ31 в течение 5 секунд. Это позволяет снизить пусковой ток при пуске резонансного трансформатора, возникающий из-за намагничивания его сердечника внешним магнитным полем при нахождении РТ31 в нем, например, вблизи от СТ6. Рабочее напряжение на РТ31 от ПЧ30 подается после предварительного размагничивания сердечника РТ31 с помощью БРСРТ55.

ПТЗЗ осуществляет трансформацию тока резонансной частоты высокого напряжения в ток резонансной частоты с пониженным напряжением. Этот ток подается на выпрямитель В34, который осуществляет его выпрямление и подачу на шины постоянного тока ШПТ36. ШПТ36 осуществляют прием и распределение постоянного тока. С ШПТ36 соединен накопитель электроэнергии НЭ35, который осуществляет накопление электроэнергии и ее выдачу при снижении напряжения на ШПТ36 ниже заданного значения. Это позволяет обеспечивать резервирование электроснабжения электроприемников постоянного и переменного тока, а также стабилизацию напряжения при кратковременных перегрузках и резервное питание собственных нужд системы электроснабжения.

Для организации учета электроэнергии, потребляемой электроприемниками постоянного тока ЭППТ37 в цепь их питания от ШПТ36 установлен ПУПТ54. ПУТП54 осуществляет передачу данных о потреблении электроэнергии ЭППТ37, наличии и значениях тока и напряжения в УППД28. ЭППТ37 соединены с ПУПТ54 и получают через него питание постоянным током от ШПТ36.

Для получения переменного тока к ШПТ36 подключены инверторы однофазные ИО38, ИО39, ИО40, которые осуществляют преобразование постоянного тока в переменный с промышленной частотой. При этом осуществляется, с помощью БУИ41 программное управление ПО38, ПО39, ИО40 таким образом, что совместно они выдают трехфазный переменный ток промышленной частоты (фазы тока и напряжения ИО38, ИО39, ИО40 сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов). При отказе одного из однофазных инверторов два других остаются в работе и выдают переменный ток соответствующих фаз. Также и при отказе двух инверторов третий остается в работе. При отказах ИО38, ИО39, ИО40 информация об этом передается в устройство мониторинга УМ23.

Для организации учета электроэнергии, потребляемой электроприемниками переменного тока, в линию электропередачи ЛЭП48 установлен ПУ12. Данные о потреблении электроэнергии, значениях напряжения и тока с ПУ12 передаются в УППД28.

После ПУ12 в ЛЭП48 установлен ЗКА16, осуществляет ее защиту и коммутацию.

Устройство мониторинга УМ23 соединено с ЛЭП 47 перед ЗКА16 и после ЗКА16, осуществляет контроль тока до ЗКА16 и напряжения до и после ЗКА16, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА16, факты исчезновения напряжения в сети перед ЗКА16, соединено с ПО38, ПО39, ИО40, получает от них данные о работе, отключенном состоянии, или отказе. В частности, при фиксации тока короткого замыкания и последующего за этим исчезновения напряжения перед ЗКА16 делается вывод о коротком замыкании в ЛЭП48 за ЗКА16. При этом УМ23 определяет фазу (или фазы), в которых произошло замыкание. Также УМ23 определяет факты исчезновения напряжения до и после ЗКА16, например, при исчезновении напряжения в одной из фаз после ЗКА16 и наличии его перед ЗКА16 делается вывод исчезновении контакта цепи до и после ЗКА16 вследствие неисправности ЗКА16, или отгорания, обрыва провода, присоединенного к ЗКА16. При исчезновении напряжения во всех фазах за ЗКА16 при наличии его до ЗКА16 и при отсутствии предварительного протекания тока короткого замыкания делается вывод о ручном, или самопроизвольном отключении ЗКА16. При исчезновении напряжения одновременно до и после ЗКА16 делается вывод об отключении ЛЭП48 перед ЗКА16. УМ23 передает в УППД28 обработанные данные.

УППД28 осуществляет сбор данных от ПУ12, УМ23, ПУПТ54, УППД27 и УППД29, передает их по каналам связи диспетчеру, обслуживающему систему электроснабжения, принимает запросы диспетчера на получение данных, передает и принимает запросы УППД27 и УППД29. Также УППД28 на основе полученных данных от ПУ12, УМ23, ПУПТ54, УППД27 и УППД28, делает вывод о ненормальных, или аварийных режимах работы элементов системы, например, об отсутствии напряжения на ШПТ36, выходе из строя, или перегрузке ИО38, ПО39, или ИО40 и т.п., делает вывод о необходимости отключения, или перезапуска резонансной системы электропередачи, передает команды на отключение, или перезапуск ПЧ30 на УППД27. УППД28 также передает информацию на УППД29.

Так, например, при наличии сигнала от УППД27 о работе ПЧ30 и получении сигнала о значительном снижении напряжения, или отсутствии напряжения на ШПТ36, УППД28 формирует команду на перезапуск ПЧ30 и передает его на УППД27. После этого УППД28 ожидает в течение заданного времени сигнал о восстановлении нормированного значения напряжения на ШПТ36. Если такой сигнал не приходит, УППД27 формирует сигнал на отключение ПЧ30 и передает его на УППД27, а также передает диспетчеру информацию об отключении системы электропередачи.

ЛЭП48 осуществляет передачу трехфазного тока промышленной частоты от ИО38, И039, ИО40. В ней за ЗКА16 установлен ограничитель импульсных перенапряжений ОПС42, который осуществляет защиту от импульсных перенапряжений в ЛЭП48.

В ЛЭП48 между ЗКА16 и АВР43 установлен ЗКА17 для ее защиты и коммутации.

Устройство мониторинга УМ24 соединено с ЛЭП48 перед ЗКА17 и после ЗКА17, осуществляет контроль тока до ЗКА17 и напряжения до и после ЗКА17, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА17, факты исчезновения напряжения в ЛЭП48 перед ЗКА17. В частности, при фиксации тока короткого замыкания и последующего за этим исчезновения напряжения перед ЗКА17 делается вывод о коротком замыкании в ЛЭП48 за ЗКА17. При этом УМ24 определяет фазу (или фазы), в которых произошло замыкание. Также УМ24 определяет факты исчезновения напряжения до и после ЗКА17, например, при исчезновении напряжения в одной из фаз после ЗКА17 и наличии его перед ЗКА17 делается вывод исчезновении контакта цепи до и после ЗКА17 вследствие неисправности ЗКА17, или отгорания, обрыва провода, присоединенного к ЗКА17. При исчезновении напряжения во всех фазах за ЗКА17 при наличии его до ЗКА17 и при отсутствии предварительного протекания тока короткого замыкания делается вывод о ручном, или самопроизвольном отключении ЗКА17. При исчезновении напряжения одновременно до и после ЗКА17 делается вывод об отключении ЛЭП48 перед ЗКА17. УМ24 передает в УППД29 обработанные данные.

Устройство автоматического включения резерва АВР43 служит для резервирования электроснабжения электроприемников переменного тока. Оно соединено с ЛЭП48, РезЛЭП49, КА20, контролирует напряжение в ЛЭП48, РезЛЭП49, осуществляет переключение от ЛЭП48 на РезЛЭП49 при исчезновении напряжения в ЛЭП48 и наличии его в РезЛЭП49. При восстановлении напряжения в ЛЭП48 осуществляет обратное переключение от РезЛЭП49 на ЛЭП48.

РезЛЭП49 соединена с ЗКА18, АВР43, РИЭ53, осуществляет передачу трехфазного переменного тока промышленной частоты от РИЭ53. Резервный источник электроснабжения РИЭ53 соединен с РезЛЭП49, подает в нее трехфазный переменный ток промышленной частоты.

ЗКА18 установлен в РезЛЭП49 перед АВР43, осуществляет защиту и коммутацию РезЛЭП49.

Устройство мониторинга УМ25 соединено с РезЛЭП49 перед ЗКА18 и после ЗКА18, осуществляет контроль тока до ЗКА18 и напряжения до и после ЗКА18, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА18, факты исчезновения напряжения в РезЛЭП49 перед ЗКА18. В частности, при фиксации тока короткого замыкания и последующего за этим исчезновения напряжения перед ЗКА18 делается вывод о коротком замыкании в РезЛЭП49 за ЗКА18. При этом УМ25 определяет фазу (или фазы), в которых произошло замыкание. Также УМ25 определяет факты исчезновения напряжения до и после ЗКА18, например, при исчезновении напряжения в одной из фаз после ЗКА18 и наличии его перед ЗКА18 делается вывод исчезновении контакта цепи до и после ЗКА18 вследствие неисправности ЗКА18, или отгорания, обрыва провода, присоединенного к ЗКА18. При исчезновении напряжения во всех фазах за ЗКА18 при наличии его до ЗКА18 и при отсутствии предварительного протекания тока короткого замыкания делается вывод о ручном, или самопроизвольном отключении ЗКА18. При исчезновении напряжения одновременно до и после ЗКА18 делается вывод об отключении РезЛЭП49 перед ЗКА18. УМ25 передает в УППД29 обработанные данные.

КА20 установлен в трехфазную сеть ТС50 после АВР43, перед ПУ13, служит для коммутации сети в точке его установки.

ПУ13 установлен в ТС50 после КА20, перед ЗКА19, осуществляет учет потребления электроэнергии в точке его подключения, соединен с УППД29 и передает в него данные о потреблении электроэнергии.

ЗКА19 установлен в ТС50 после ПУ13, перед УЗНР44, служит для ее защиты и коммутации.

Устройство мониторинга УМ26 соединено с ТС50 перед ЗКА19 и после ЗКА19, осуществляет контроль тока до ЗКА19 и напряжения до и после ЗКА19, на основе изменений контролируемых тока и напряжения определяет факты и причины отключения ЗКА19, факты исчезновения напряжения в ТС50 перед ЗКА19. В частности, при фиксации тока короткого замыкания и последующего за этим исчезновения напряжения перед ЗКА19 делается вывод о коротком замыкании в ТС50 за ЗКА19. При этом УМ26 определяет фазу (или фазы), в которых произошло замыкание. Также УМ26 определяет факты исчезновения напряжения до и после ЗКА19, например, при исчезновении напряжения в одной из фаз после ЗКА19 и наличии его перед ЗКА19 делается вывод исчезновении контакта цепи до и после ЗКА19 вследствие неисправности ЗКА19, или отгорания, обрыва провода, присоединенного к ЗКА19. При исчезновении напряжения во всех фазах за ЗКА19 при наличии его до ЗКА19 и при отсутствии предварительного протекания тока короткого замыкания делается вывод о ручном, или самопроизвольном отключении ЗКА19. При исчезновении напряжения одновременно до и после ЗКА19 делается вывод об отключении ТС50 перед ЗКА19. УМ26 передает в УППД29 обработанные данные.

УППД29 осуществляет сбор данных от ПУ13, УМ24, УМ25, УМ26, передает их по каналам связи диспетчеру, обслуживающему систему электроснабжения, принимает запросы диспетчера на получение данных.

ОЗКА21 подключены к ТС50 после ПУ13, осуществляют защиту и коммутацию однофазных сетей ГОС52 питания группы однофазных электроприемников ОЭП46. ОЭП46 подключены к однофазным сетям ГОС52 через ОЗКА21, получают по ним питание.

Устройство защиты от неполнофазных режимов УЗНР44 установлено в ТС50 перед ТЭП45, осуществляет защиту ТЭП45 от работы в неполнофазном режиме. Группа трехфазных электроприемников ТЭП45 подключена к ТС50 после УЗНР44, получает от нее питание. ОЭП47 подключены к отдельным фазам ТС50 между ЗКА19 и УЗНР44, получают от них питание.

Получение от УППД27, УППД28 и УППД29 данных, а также связь между собой УППД27, УППД28 и УППД29 позволяет обеспечить наблюдаемость сети и автоматизацию режимов ее работы, защиту от аварийных режимов, автоматический перезапуск в заданных случаях. Сопоставление получаемых данных позволяет диспетчеру анализировать ситуацию в сети, потребление электроэнергии по ее участкам. Например, сопоставление данных с ПУ12, ПУ13 позволяет выявить распределение количества потребленной электроэнергии, переданной через РЛЭП32 и через РезЛЭП49. Сопоставление данных с ПУ11, ПУ12, ПУПТ54 позволяет определить потери электроэнергии в совокупности устройств резонансной передачи электроэнергии (к которым относятся ПЧ30, РТ31, РЛЭП32, ПТ33, В34, НЭ35, ШПТ36, ИО38, ИО39, ИО40, БУИ41).

Сопоставление информации с устройств УМ22-УМ26 позволяет определить участок, на котором произошло короткое замыкание, выявлять отключения защитных коммутационных аппаратов и причины их отключений, определять участки системы электроснабжения, на которых присутствует, или отсутствует напряжение.

Таким образом, предлагаемая система электроснабжения с резонансной передачей электроэнергии для электроприемников постоянного и переменного тока позволяет осуществлять электроснабжение, с использованием оборудования резонансной передачи электропередачи, электроприемников постоянного, а также переменного тока (однофазных и трехфазных) с питанием системы электроснабжения от линии высокого напряжения, с организацией учета электроэнергии, защитой трехфазных электроприемников от несимметричных режимов работы, защитой элементов системы электроснабжения от перенапряжений, резервированием электроснабжения электроприемников и собственных нужд системы, в том числе с помощью накопителя электроэнергии, мониторингом режимов работы и оценкой энергопотребления элементов системы электроснабжения и осуществления связи между преобразовательными блоками резонансной передачи электроэнергии для обеспечения защиты от аварийных режимов и регулирования параметров преобразовательных блоков резонансной передачи электроэнергии, передачей данных о потреблении электроэнергии, результатах мониторинга режимов работы элементов системы электроснабжения, в том числе фактах и причинах отключения защитных коммутационных аппаратов, диспетчеру, снижение пускового тока резонансной передачи электроэнергии в условиях нахождения резонансного трансформатора резонансной передачи электроэнергии во внешнем электромагнитном поле посредством предварительного размагничивания сердечника резонансного трансформатора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам электроснабжения. Техническим результатом является обеспечение возможности электроснабжения с использованием оборудования резонансной передачи электропередачи, электроприемников постоянного, а также переменного тока (однофазных и трехфазных) с питанием системы электроснабжения от линии высокого напряжения, с организацией учета электроэнергии, защитой трехфазных электроприемников от несимметричных режимов работы, защитой элементов системы электроснабжения от перенапряжений, резервированием электроснабжения электроприемников и собственных нужд системы, в том числе с помощью накопителя электроэнергии, мониторингом режимов работы и оценкой энергопотребления элементов системы электроснабжения и осуществления связи между преобразовательными блоками резонансной передачи электроэнергии для обеспечения защиты от аварийных режимов и регулирования параметров преобразовательных блоков резонансной передачи электроэнергии, передачей данных о потреблении электроэнергии, результатах мониторинга режимов работы элементов системы электроснабжения, в том числе фактах и причинах отключения защитных коммутационных аппаратов, снижение пускового тока резонансной передачи электроэнергии в условиях нахождения резонансного трансформатора резонансной передачи электроэнергии во внешнем электромагнитном поле посредством предварительного размагничивания сердечника резонансного трансформатора. Такой результат обеспечивается за счет дополнительного введения блоков и элементов в систему электроснабжения. 1 ил.

Система электроснабжения с резонансной передачей электроэнергии для электроприемников постоянного и переменного тока, содержащая преобразователь частоты, резонансный трансформатор, приемный трансформатор, линию электропередачи, отличающаяся тем, что содержит линию электропередачи высокого напряжения, в которую последовательно установлены вводной коммутационный аппарат высокого напряжения, устройство защиты от аварийных режимов, силовой трансформатор, содержит вторую трехфазную сеть низкого напряжения промышленной частоты, соединенную с силовым трансформатором, в которую последовательно включены вводной коммутационный аппарат низкого напряжения, группа трансформаторов тока, соединенная с первым прибором учета электроэнергии, шины низкого напряжения, первый защитный коммутационный аппарат, второй прибор учета электроэнергии, соединенный с первым устройством приема и передачи данных, преобразователь частоты, причем в преобразователе частоты выполнены обратные связи по напряжению и частоте, в нем имеются встроенные коммутационные аппараты, обеспечивающие подачу напряжения на внутренние узлы преобразователя частоты и резонансный трансформатор, или ее прекращение, резонансный трансформатор, содержит блок предварительного размагничивания сердечника резонансного трансформатора, соединенный со второй трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты после первого защитного коммутационного аппарата, соединенный с резонансным трансформатором, соединенный с преобразователем частоты, содержит первый ограничитель перенапряжения, соединенный с линией электропередачи высокого напряжения между устройством защиты от аварийных режимов и силовым трансформатором, содержит второй ограничитель перенапряжения, соединенный со второй трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты между силовым трансформатором и вводным коммутационным аппаратом низкого напряжения, содержит первый прибор учета электроэнергии, соединенный с первым устройством приема и передачи данных и группой трансформаторов тока, содержит первое устройство мониторинга, соединенное со второй трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты до и после первого защитного коммутационного аппарата, с первым устройством приема и передачи данных, содержит первое устройство приема и передачи данных, соединенное с первым прибором учета электроэнергии, с вторым прибором учета электроэнергии, с первым устройством мониторинга, с вторым устройством приема и передачи данных, с третьим устройством приема и передачи данных, с преобразователем частоты, содержит резонансную линию электропередачи, соединенную с резонансным трансформатором и приемным трансформатором, содержит приемный трансформатор, соединенный с резонансной линией электропередачи, с выпрямителем, содержит выпрямитель, соединенный с шинами постоянного тока, содержит шины постоянного тока, соединенные с выпрямителем, накопителем электроэнергии, прибором учета потребления электроэнергии постоянного тока, с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, содержит накопитель электроэнергии, соединенный с шинами постоянного тока, содержит прибор учета потребления электроэнергии постоянного тока, соединенный с шинами постоянного тока, с группой электроприемников постоянного тока, со вторым устройством приема и передачи данных, содержит группу электроприемников постоянного тока, соединенную с прибором учета потребления электроэнергии постоянного тока, содержит первый инвертор однофазный, второй инвертор однофазный, третий инвертор однофазный, соединенные с шинами постоянного тока, с блоком управления однофазными инверторами, с третьим прибором учета электроэнергии, содержит блок управления однофазными инверторами, соединенный с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, содержит линию электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, в которую последовательно установлены третий прибор учета, второй защитный коммутационный аппарат, третий защитный коммутационный аппарат, соединенную с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, с вторым устройством мониторинга, с ограничителем импульсных перенапряжений, с третьим устройством мониторинга, с устройством автоматического включения резерва, содержит третий прибор учета электроэнергии, соединенный с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, с вторым защитным коммутационным аппаратом, с вторым устройством приема и передачи данных, содержит второе устройство приема и передачи данных, соединенное с третьим прибором учета электроэнергии, с вторым устройством мониторинга, с прибором учета потребления электроэнергии постоянного тока, с первым устройством приема и передачи данных, с третьим устройством приема и передачи данных, содержит второй защитный коммутационный аппарат, соединенный с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, с третьим прибором учета электроэнергии, содержит второе устройство мониторинга, соединенное с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты до и после второго защитного коммутационного аппарата, с первым инвертором однофазным, с вторым инвертором однофазным, с третьим инвертором однофазным, с вторым устройством приема и передачи данных, содержит ограничитель импульсных перенапряжений, соединенный с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты за вторым защитным коммутационным аппаратом, содержит третий защитный коммутационный аппарат, установленный в линию электропередачи низкого напряжения промышленной частоты между вторым защитным коммутационным аппаратом и устройством автоматического включения резерва, содержит третье устройство мониторинга, соединенное с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты до и после третьего защитного коммутационного аппарата, с третьим устройством приема и передачи данных, содержит устройство автоматического включения резерва, соединенное с линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, резервной линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, с первой трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты, содержит резервную линию электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, в которую установлен четвертый защитный коммутационный аппарат, соединенную с резервным источником электроснабжения, с устройством автоматического включения резерва, с четвертым устройством мониторинга, содержит резервный источник электроснабжения, соединенный с резервной линией электропередачи низкого напряжения промышленной частоты, содержит первую трехфазную сеть низкого напряжения промышленной частоты, в которую последовательно установлены коммутационный аппарат, четвертый прибор учета электроэнергии, пятый защитный коммутационный аппарат, устройство защиты от неполнофазных режимов, соединенную с пятым устройством мониторинга, с группой трехфазных электроприемников, с второй группой однофазных электроприемников, содержит четвертый защитный коммутационный аппарат, установленный в резервной линии электропередачи низкого напряжения промышленной частоты перед устройством автоматического включения резерва, содержит четвертое устройство мониторинга, соединенное с резервной линией электропередачи до и после четвертого защитного коммутационного аппарата, соединенное с третьим устройством приема и передачи данных, содержит четвертый прибор учета электроэнергии, установленный в первую трехфазную сеть низкого напряжения промышленной частоты после коммутационного аппарата, соединенный с третьим устройством приема и передачи данных, содержит третье устройство приема и передачи данных, соединенное с четвертым прибором учета электроэнергии, с третьим устройством мониторинга, четвертым устройством мониторинга, пятым устройством мониторинга, с первым устройством приема и передачи данных, со вторым устройством приема и передачи данных, содержит пятое устройство мониторинга, соединенное с первой трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты до и после пятого защитного коммутационного аппарата, с третьим устройством приема и передачи данных, содержит группу однофазных защитных коммутационных аппаратов, подключенную к первой трехфазной сети низкого напряжения промышленной частоты после четвертого прибора учета электроэнергии, содержит первую группу однофазных электроприемников, соединенную с группой однофазных защитных коммутационных аппаратов, содержит группу трехфазных электроприемников, подключенную к первой трехфазной сети низкого напряжения промышленной частоты после устройства защиты от неполнофазных режимов, содержит вторую группу однофазных электроприемников, соединенную с первой трехфазной сетью низкого напряжения промышленной частоты между пятым защитным коммутационным аппаратом и устройством защиты от неполнофазных режимов.