Линия электропередачи Советский патент 1993 года по МПК H02G7/16 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для плавки гололеда на проводах воздушных линий (ВЛ) электропередачи или для их профилактического обогрева без отключения потребителей.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности УПГ за счет обеспечения возможности использования простых и надежных стандартных элементов, например, батарей статических конденсаторов и реакторов, других источников реактивной мощности;

повышение экономичности плавки гололеда за счет уменьшения потерь активной мощности в самом устройстве и снижения потерь мощности и напряжения в тракте передачи активной мощности для плавки гололеда за счет выработки и потребления реактивной мощности на самих участках плавления гололеда и поддержания напряжения на приемных концах этих участков в допустимых пределах;

повышение селективности и эффективности плавки гололеда участков ВЛ, входящих в любой крнтур схемы в сети как с изолированной, так и с заземленной нейтСО

04

ралью, за счет исключения плавления на ВЛ, параллельных участку плавки гололеда и не требующих этой плавки, а также за счет локализации потоков реактивной мощности при плавке гололеда на радиальных линиях, состоящих из последовательных участков или отходящих от общих шин подстанции или электростанции, реализуемой (локализации) путем установки одного общего для всех участков плавки гололеда источника реактивной мощности одного знака и источников реактивной мощности другого знака на конце каждого из этих участков;

подавление в энергосистеме нечетных гармоник, кратных третьей гармонике и обусловленных возможной несимметрией выходного напряжения источника питания, реализуемого путем выполнения источников реактивной мощности по схеме треугольник ;

исключение потерь энергии в устройствах рабочего заземления и затрат на их создание и эксплуатацию, а также исключение электромагнитного влияния на каналы связи;

многоцелевое использование источников реактивной мощности (для плавки гололеда и поддержания нормального уровня напряжения в сети),

В результате решения этой задачи обеспечивается технический результат, заключающийся в создании тока плавления (существенно превышающего рабочий ток) только на участке плавки гололеда, при этом на головных участках электропередачи протекает только ток нагрузки и ток, соответствующий мощности, расходуемой на плавку гололеда.

Решение поставленной задачи и получение указанного технического результата обеспечивается за счет того, что в линии электропередачи с УПГ, включенным в контур, ммеющий участок плавки гололеда, УПГ выполнено в виде двух трехфазных источников реактивной мощности, один из которых является потребителем реактивной энергии, а другой - ее генератором, подключенных по концам участка плавки гололеда и образующих с ним параллельный колебательный контур, настроенный на режим, близкий к резонансу токов. При этом источник реактивной мощности, являющийся генератором реактивной энергии, может быть установлен на приемном конце УПГ, а источник реактивной мощности, являющийся ее потребителем. - на отправном конце этого участка. УПГ может быть снабжено дополнительным источником реактивной мощности, знак которой совпадает со .знаком мощности одного из источников реактивной мощности, причем по концам участка плавки гололеда расположены источники реактивной мощности одного знака, а источник реактивной мощности другого знака расположен

между ними. На отправном для нескольких участков плавки гололеда конце может быть установлен источник реактивной мощности, общий для всех участков плавки гололеда, а источник реактивной мощности другого

0 знака может быть выполнен в виде нескольких источников реактивной мощности, которые распределены по концам участков плавки гололеда.

На фиг.1 представлен пример схемы од5 ноцепной трехфазной электропередачи, один из участков которой оборудован УПГ; на фиг.2 - пример схемы электропередачи, содержащей параллельные участки ВЛ, один из которых должен обогреваться; на

0 фиг.З - пример схемы электропередачи, содержащей три обогреваемых участка В Л; на фиг.4 - схема и параметры электропередачи с участком плавки гололеда в ее средней части, для которой были выполнены расчеты

5 электрических величин в нормальном режиме и в режимах плавки гололеда.

ВЛ, входящая в состав энергосистемы с передающей 1 и приемной 2 частями (фиг. 1), содержит участок 3 плавки гололеда, обте0 каемый током Inr По концам участка 3 включены источники 4 и 5 реактивной мощности. Источник 4 реактивной мощности является в данном случае потребителем реактивной энергии, а источник 5 - генератором реак5 тивной энергии. Источники 4 и 5 могут быть включены по схеме треугольник или звезда и составляют УПГ 6.

Когда электропередача (фиг.2) содержит участок 3 плавки гололеда и параллельные

0 ему участки 7 и 8, не подлежащие обогреву, помимо источников 4 и 5 участок 3 оборудован третьим источником 9 реактивной мощности, являющимся для данного случая потребителем реактивной энергии, а источ5 ники 4 и 5 являются генераторами реактивной энергми.

В том случае, когда электропередача (фиг.З) содержит три обогреваемых участка 3, УПГ 6 содержит общий для участков 3

0 источник 10 реактивной мощности, являющийся в данном случае потребителем реактивной энергии, и источники 4, 9, 5 реактивной мощности другого знака, являющиеся в данном примере генераторами ре5 активной энергии и включенными на приемных концах обогреваемых участков 3. Плавку гололеда реализуют следующим образом. При принятии решения о плавке гололеда с учетом направления потока активной мощности Р от передающей 1 части

энергосистемы и, следовательно, пониженного по сравнению с напряжением на головном узле участка 3 напряжения в конечном узле этого участка включают источники 5 (например, конденсаторы) и 4 (например. реакторы), обменивающиеся реактивной мощностью в контуре 4-3-5. причем ток плавки гололеда 1Пг на участке 3 определяется условиями плавления гололеда при данных атмосферных условиях и не должен превышать наибольшего допустимого тока плавки. Другие участки электропередачи обтекаются токами нагрузки, а через головной участок электропередачи дополнительно передается также активная мощность, идущая на плавку гололеда (см. таблицу).

В частном случае может быть оправданной перемена мест включения источников 5 и 4 реактивной мощности.

При необходимости плавки гололеда только на одной из двух параллельных ВЛ (участок 3 на фиг.2) включают источники 4 и 5 реактивной мощности одного знака (например, конденсаторы) по ее концам и меж- ду ними - третий источник 9 реактивной мощности, но другого знака (реактор) и настраивают уже два параллельных колебательных контура - контура 4-9 и 9-5. При такой схеме плавка гололеда осуществляет- ся селективно только на участке 3, а участки 7 и 8 параллельной ВЛ обтекаются только токами нагрузки.

При необходимости плавки гололеда одновременно на нескольких участках, рас- положенных последовательно и на разных радиальных ВЛ (фиг.З), на общих для этих участков шинах подстанции устанавливается общий источник реактивной мощности 10 (реактор) и в конце каждого участка - источ- ник 4, 9 и 5 реактивной мощности другого знака, по мощности соответствующий току плавления именно этого участка. (Такая схема УПГ рациональна, если ток 1Пг последующего участка плавления гололеда не превышает ток 1Пг головного участка, по которому протекает суммарная активная мощность плавки гололеда).

Результаты расчета параметров нормального режима (Р1), режимов плавки го- лоледа с одним (конденсатором) (Р2) и

двумя источниками (реактором и конденсатором) (РЗ) реактивной мощности для схемы электропередачи, изображенной на фиг.2, приведены в таблице.

В таблице приведены также результаты расчета нормального режима (Р4) с использованием части мощности источника реактивной мощности (конденсаторов) в узле В.

Формула изобретения

1.Линия электропередачи, содержащая устройство для плавки гололеда, включенное в контур, имеющий участок плавки гололеда, отличающаяся тем, что устройство для плавки гололеда выполнено в виде двух трехфазных источников реактивной мощности, один из которых является потребителем реактивной энергии, а другой - ее генератором, подключенных по концам участка плавки гололеда и образующих с ним параллельный колебательный контур, близкий к резонансу токов.

2.Линия по п.1. отличающаяся тем, что источник реактивной мощности, являющийся генератором реактивной энергии, установлен на приемном конце участка плавки гололеда, а источник реактивной мощности, являющийся потребителем реактивной энергии, - на отправном конце этого участка.

3.Линия по п.1. отличающаяся тем, что устройство для плавки гололеда снабжено дополнительным источником реактивной мощности, при этом по концам участка плавки гололеда расположены источники реактивной мощности одного знака, а источник реактивной мощности другого знака установлен между ними.

4.Линия по п.1. отличающаяся тем, что на отправном для нескольких участков плавки гололеда конце установлен источник реактивной мощности, общий для всех участков плавки гололеда, а источник реактивной мощности другого знака выполнен в виде нескольких источников реактивной мощности, которые распределены по концам участков плавки гололеда.

5.Линия попп.1,3и4,отличающа- я с я тем, что источники реактивной мощности выполнены по схеме треугольник или звезда с изолированной нейтралью.

-тфЖЭ .

Использование: в линиях электропередачи с устройством для плавки гололеда. Сущность изобретения: устройство для плавки гололеда выполнено в виде двух трехфазных источников реактивной мощности, один из которых является потребителем реактивной энергии, а другой - генератором, подключенных по концам участка плавки гололеда и образующих с ним параллельный колебательный контур, близкий к резонансутоков. Источник реактивной мощности, являющийся генератором реактивной энергии, может быть установлен на приемном конце участка плавки гололеда, а источник реактивной мощности, являющийся потребителем реактивной мощности, - на отправном конце этого участка. Устройство для плавки гололеда может быть снабжено дополнительным источником реактивной мощности, знак которого совпадает со знаком мощности одного из источников реактивной мощности, причем по концам участка плавки гололеда расположены источники реактивной мощности одного знака, а источник реактивной мощности другого знака - между ними. На отправном для нескольких участков плавки гололеда конце может быть установлен источник реактивной мощности, общий для всех участков плавки гололеда, а источник реактивной мощности другого знака выполнен в виде нескольких источников реактивной мощности, которые распределены по концам участков плавки гололеда. Источники реактивной мощности могут быть выполнены по схеме треугольник или звезда с изолированной нейтралью. 4 з.п.ф-лы, 4 ил., 2табл ё

0-GD

.ЕЖЈ#

. v

WC-KDifDKMb-S/IC-Wi 20 KM

r

ь

SS-B

№ичэ.

Фиг. Z

J

tone

LiJj

Iff

3MM

Ifr

чЛС 50;5кМ MM

Sg-i. Г

ce

Фиг. 4