Способ компенсации токов обратной последовательности в неполнофазном режиме линии электропередачи со статическими тиристорными компенсаторами Советский патент 1983 года по МПК H02J3/26 

Цель изобретения - повышение прпускной способности электропередач в длительном неполнофазном режиме путем максимальной компенсации ток обратной последовательности в -синхронных генераторах систем по конца линии электропередачи сверхвысоког напряжения, работающей в неполнофаном режиме.

Поставленная цель достигается тем, что в способе компенсации токов обратной последовательности в неполнофазном режиме линии электропередачи со статическими тиристорными компенсаторами (СТК), включенными по концам линии (ВЛ) с отключенной поврежденной фазой, в котором разноименные фазы реакторов СТК соединяют параллельно и подключают к фазам линии, отстающей от поврежденной, - на отправном конце и к опережающей ее - на приемном конце, разноименные фазы конденсаторных батарей СТК соединяют параллельно и подключают к фазам линии, отстающей от поврежденной, - на приемном конце линии и к опережающей ее - на отправном конце, после чего непрерывно измеряют величину активной мощности, передаваемой по ВЛ, сравнивают ее с уставками, определенными из условия минимизации тока обратной последовательности, и по результатам сравнения дискретно изменяют эквивалентную проводимость конденсаторных батарей СТК. непрерывно измеряют модули напряжения прямой последовательности на шинах подстанций, модули тока обратной последовательности по концам. ВЛ, фазовые углы сдвига указанного тока относительно напряжения прямой последовательности на шинах подстанций, и непрерывно регулируют эквивалентную проводимость реакторов СТК в соответствии с соотношением:

тСг , h I

(),

где bi - эквивалентная проводимост

реакторов СТК,

п ОД,2,3 - число конденсаторных батарей СТК, подключенных к фазе линии в неполнофазном режиме; проводимость конденсаторk IC2-) ной батареи фазы СТК; модуль тока обратной последовательности на рассмариваемом конце ВЛ;

гИ) модуль фазного напряжения прямой последовательности .на шинах подстанции, - угол между векторами указанного напряжения прямой последовательности и тока обратной последовательности на данном конце ВЛ

в- - угол, равный 60 при регулировании элементов СТК на отправном конце электропередачи, или 120° при регулировании элемен тов СТК на приемном конце

электропередачи.

На фиг. 1 представлена схема подключения СТК и ВЛ; на фиг. 2 - блоксхема, реализации предлагаемого спо10 соба.,

Схема подключения СТК к ВЛ (фиг.1 содержит участок ВЛ 1, включенный к трехфазным шинам отправной системы 2 и приемной системы 3 через ли15 нейные выключатели 4. По концам ВЛ установлены СТК, фазы которых включают в себя однофазные трансформаторы 5, подключенные к ВЛ через фазные выключатели б, конденсаторные 20 батареи 7, подключенные через выключатели 8 и разъединители 9 к обмоткам низкого напряжения трансформаторов 5, реакторы 10- с тиристорными блоками, подключенные через разъ25 единители 11 к обмоткам низкого напряжения трансформаторов 5.

Однофазные трансформаторы 5 разноименных фаз СТК собраны в трехфазную группу по схеме - / Ь Конденсаторные батареи 7 и реакторы 10 с

тиристорными блоками глухо заземлены. Между выводами высокого напряжения трансформаторов 5 включаются разъединители 12, обеспечивающие параллельное включение фаз трансформаторов 5. Разъединители 13, обеспечивающие параллельное соединение разноименных фаз конденсаторных батарей 7, включаются между выключателями 8 и разъединителями 9. Разъ0 единители 14, обеспечивающие параллельное соединение разноименных фаз реакторов 10, включаются между реакторами 10 и разъединителями 11.

5 Блок-схема регулирования проводимостей элементов СТК в неполнофазном режиме, изображенная на фиг. 2 содержит блок 15 измерения модуля напряжения прямой последовательносп ти на шинах подстанции, блок 16 измерения модуля тока обратной последовательности в ВЛ, блок 17 измерения фазового угла сдвига векторов тока обратной последовательности в ВЛ и напряхсения прямой последовательности на шинах подстанции, блок 18 измерения передаваемой по ВЛ активной мощности, блок сравнения передаваемой с уставкой № 1 (Рч|ст- ) блок 20 срав0 нения передаваемой мощности с уставкой № 2 () / блок 21 сравнения передаваемой мощности с уставкой № 3 (Р(, , блоки включенияотключения выключателей первой,

5 второй и третьей конденсаторных батарей, соответственно 22-24, блок 25 фиксации числа включенных конден саторных батарей, блок 26 формирова ния сигналов, управляющих изменением эквивалентной проводимости реакторов блок 27 управления углами заж гания тиристорных преобразователей Способ компенсации токов обратной последовательности в неполнофаз ном режиме осуществляется следующим образом. При повреждении фазы линии 1 (фиг. 1), например А, ее отключают с обеих сторон выключателями 4. Линию разгружают до допустимой величи ны активной мощности.. СТК отключают от ВЛ выключателями б с целью проведения разъединителями необходимых коммутаций. Конденсаторные батареи 7 разноименных фаз СТК отключают разъединителями 9 от трансформаторов 5 и соединяют параллельно разъединителями 13. Параллельно соединенные разноименные фазы конденсаторных батарей СТК 7 подключают ра.зъединителями 9 к фазе С трансформатора 5 на отправном конце ВЛ, и к фазе В трансформатора S на приемном конце ВЛ. Разноименные фазы реакторов 10 СТК отключают разъединителями 11 от трансформаторов 5, соединяют -параллельно разъединителя ми 14 и разъединителями 11 подключают в фазы А и В трансформаторов на отправном конце ВЛ и в фазы А и С трансформаторов 5 на приемном конце ВЛ. Эти фазы трансформаторов соединяют параллельно разъединител ми 12. Подключение СТК к ВЛ осущес ляется включением выключателей 6 в фазах В и С на обоих концах ВЛ. При этом фаза трансформатора 5 с подклю ченными к ней разноименными фазами конденсаторных батарей 7 оказывается подключенной к фазе с ВЛ на отправном конце электропередачи и к . фазе В на приемном конце электропер дачи. Параллельно соединенные фазы трансформаторов 5 с подключенными к ним разноименными фазами реактор IO оказываются подключенными к фазе В ВЛ на отправном конце электропередачи и к фазе С на приемном конце электропередачи. Установленн мощность СТК в режиме потребления реактивной мощности больше установ ленной мощности в режиме выдачи, . поэтому параллельно соединенные фа зы реакторов подключают к ВЛ через два однофазных трансформатора, а соединенные параллельно фазы конде саторных батарей подключают через один однофазный трансформатор, что исключает перегрузку трансформатор СТК в неполнофазном режиме. Блок 1 (фиг. 2) непрерывно измеряет модуль напряженной прямой последовательности на шинах подстанции, блок 16 непрерывно измеряетмодуль тока обратной последовательности на данном конце ВЛ, блок 17 непрерывно измеряет фазовые углы между указанными векторами , и сигналы с выходов блоков 15-17 поступают на соответствующие входы блока 26, где производится фор мирование сигналов управляющих изменением эквивалентной проводимости реакторов. Блок 18 непрерывно измеряет передаваемую по ВЛ активную мощность. Сигнал с выхода блока-18 поступает на входы сравнивающих блоков 19-21, которые производят сравнение передаваемой мощности с уставками мощности PVOTI P,( выключателей, соответственно первой, второй и третьей конденсаторных батарей. Уставки / PNCT определены из условия минимизации тока обратной последовательности. Сигналы с выходов блока 19 поступают на входы блока 22, который определяет коммутации первой конденсаторной батареи. Выходы блока 20 связаны с входами блока 23, а выходы блока 21 - с входами блока 24, которые определяют коммутации выключателей второй и третьей конденсаторных батарей соответственно. Если величина измеренной активной мощности оказывается больше уставки мощности, то сигнал на включение с выхода а сравнивающего блока поступает на вход а коммутирующего блока, где производится, включение выключателя соответствующей конденсаторной батареи. Если величина измеренной активной мощности оказывается меньше уставки мощности, то сигнал на отключение поступает с выхода б сравнивающего устройства на вход б коммутирующего устройства, где производится отключение того же выключателя. Таким образом производится дискретное изменение эквивалентной проводимости конденсаторных батарей. Сигналы с выходов блоков 22-24 поступают на входы блока 25, производится фиксация числа включенных конденсаторных батарей. С выхода блока 25 сигнал поступает на соответсгвующий вход блока 26. При получении сигналов .с блоков 15, 16, 17 и 25 блок 26 формирует сигналы, управляющие изменением эквивалентной проводимости реакторов СТК. С выхода блока 26 сигналы поступают на вход блока 27, где непрерывным управлением углами зажигания тиристорных преобразователей обеспечивают непрерывное регулирование эквивалентной проводимоети реакторов в соответствии с соот ношением : п ((в), где Ь, эквивалентная проводимост реакторов СТК; 0,1,2,3 - число конденсаторных батарей СТК, подкл ченных к электропередаче неполнофазном режиме; проводимость конденсатор, ной батареи фазы СТК, J - модуль тока обратной посл довательности на рассматриваемом конце вл; ф модуль фазного напряжения прямой последовательности на шинах подстанции; Xf угол между векторами указанного напряжения прямой последовательности и тока обратной последовательнос ти на данном конце ВЛ, 6 - угол, равный 60 при регулировании элементов СТК на отправном конце электропередачи, или 120- при регулировании элементов СТК на приемном конце электропере „ дачи. Непрерывное регулирование эквивалентной проводимостью реакторов СТК в-соответствии с соотношением (1) в совокупности с дискретным регулированием эквивалентной проводимости конденсаторных батарей блоками 22-24 позволяет максимально снизить токи обратной последовательнос ти в синхронных генераторах приемной и передающей систем в соответст вии с установленными мощностями СТК в режимах выдачи и потребления реак тивной мощности при каждом значении передаваемой по ВЛ активной мощности . Использование предлагаемого способа обеспечивает передачу значительной активной мощности в неполно фазном режиме, что приводит-к умень шению ущерба от недоотпуска энергии в аварийных случаях, повышая тем самым надежность работы энергосистемы. Предполагаемый экономический эффект достигается за счет повышения надежности работы электропереда чи без увеличения резерва активной мощности в приемной системе Формула изобретения Способ компенсации токов обратной последовательности в неполнофа ном режиме линии электропередачи со статическими тиристорНЕ ми компенсаторами (СТК), включенными по концам линии (ВЛ) с отключенной поврежденной фазой, в котором разноименные фазы реакторов СТК соединяют параллельно и подключают к фазам линии, отстающей от поврежденной, на отправном конце линии и к опережающей ее - на приемном конце, о тличающийся тем, что, с целью увеличения пропускной способности электропередачи в неполнофазном режиме .путем максимальной компенсации токов обратной последовательности в синхронных генераторах систем, разноименные фазы конденсаторных батарей СТК соединяют параллельно и подключают к фазам линии, отстающей от поврежденной, - на приемном конце линии и к опережающей ее - на отправном конце, после чего непрерывно измеряют величину активной мощности, передаваемой по ВЛ, сравнивают ее с уставками, определенными из условия минимизации тока обратной последовательности, и по результатам сравнения дискретно изменяют эквивалентную проводимость конденсаторных батарей СТК, непрерывно измеряют модули напряжения прямой последовательности на шинах подстанций/ модули тока обратной последовательности по концам ВЛ, фазовые углы сдвига указанного тока относительно напряжения прямой последовательности на щинах подстанций, и непрерывно регулируют эквивалентную проводимость реакторов СТК в соответствии с соотношением: h 1 5in(C|)v8), где Ъ - эквивалентная проводимость реакторов СТК; 0,1,2,3 - число конденсаторных батарей СТК, подключенных к фазе линии в неполнофазном режиме; -проводимость конденсаторной . батареи фазы СТК; -модуль тока обратной последовательности на рассматриваемом конце вл; -модуль фазного напряжения прямой последовательности на шинах подстанции, угол между, векторами указанного напряжения прямой последователь йости и тока обратной последовательности на данном конце ВЛ, Q - угол, равный бО при регулировании элементов СТК на отправном конце электропередачи, или 120° - при peгулировании элементов СТК на приемном конце электропередачи . Источники информации, источники nnv JjJmanrin , принятые во внимание при экспертизе № 1.Авторское свидетельство СССР 690587, кл. Н 02 J 3/26, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР - - -.„ 1 ото 653679, кл. Н 02 J 3/26, 1979.

-43

0 /; О

фигЛ

26

cpua.Z