НАСТРОЕННАЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА Советский патент 1971 года по МПК H02J3/06 

Предложевие относится к проблеме передачи электроэнергии переменным током на дальние и сверхдальние расстояния.

Известно, что настроенные электропередачи обладают значительным запасом устойчивости, высокой пропускиой способностью и одинаковым уровнем напряжений по концам вне зависимости от нагрузки. При протяженности ли-нии электропередачи порядка 5000 км целесообразно ее настраивать на волиовой режим работы. Электропередачи такого типа, как и настроенные на полуволну, обеспечивают практическую неизменность напряжений по концам, а также в средней части линии, высокую статическую устойчивость во всех режимах загрузки линии и вместе с тем позволяют доводить передаваемую по линии мощность до величины, значительно больше натуральной.

Однако серьезным недостатком настроенных электропередач оказывается режим напряжений в промежуточных точках, характеризующийся резкими колебаниями напряжения вдоль линии при, различной переда ваемой мощности. Это обстоятельство может привести к опасным перенапряжениям на линии при аварийных нарущениях режима как в приемной, так и в передающей системах.

даче эквивалентной натуральной мощности, величина которой определяется эквивалентным |ВолновЫМ сопротивлением. При плавном регулировании последнего в широких пределах можно обеспечить по линии непрерывный режим передачи эквивалентной натуральной мощности, не зависящей от нагрузки.

Принципиально важно, чтобы регулирование волнового сопротивления не изменяло эквивалентной волновой длины настроенной лииии, так как при этом теряются преимущества, свойственные схемам с оптимальным углом настройки, помИМО этого, существенное увеличение или сокращение эквивалентной волновой длины заставляет в полной мере считаться с проблемой устойчивости режима электропередачи.

Сформулированное выше необходимое и достаточное условие управляемой настройки линии электропередачи можно реализовать с помощью продольных и поперечных подмагничиваемых реакторов и форсируемых конденсаторных батарей. При использовании подматничиваемых реакторов можно предложить и более универсальные схемы промежуточного отбора мощности от линии электропередачи, настраиваемой с помощью нерегулируемых устройств реактивной мощности.

поперечными управляемыми реакторами и форсируемы1ми конденсаторными батареями; на фит. 2 - схема управляемой настройки с ковцевыми настраивающими устройствами; «а фиг. 3, а .и б - схемы настройки с продольными уиравляемыми реакторами; на фиг. 4, а, б И в - схемы лромежуточного отбора мощ«ости ОТ настроенной передачи.

Изображенные на фиг. 1, а и б схемы за счет настраивающих емкостей 1, размещенных вдоль линии, обладают .пониженным эк1Вивалентным волновым сопротивлением по сравнению с волновым сопротивлением однородной линии, что позволяет повысить ее пропускную апособность.

Отличительной особенностью обеих схем является введение IB схему настройки поперечных подма.лничиваемых реакторов 2, щунтирующих конденсаторные батареи, и продольных концевых подмагничнваемых реа«торов 3.

В нормальном режиме электропередачи поперечные лодмагничиваемые реакторы полностью размагничены, а продольные подмагничиваемые реакторы, напротив, находятся в состоянии предельного насыщения. Это дает возможность снизить до минимума 1влияние подмагничиваемых реакторов на пропускную способность линии.

При передаче предельной мощности, превыщающей пропускную способность электропередачи, выключателями 4 производится форсирование мощности конденсаторных батарей, причем возникающая при этом перестройка линии не должна превосходить допустимый угол.

При малых нагрузках линии электропередачи, .когда в промежуточных точках напряжение падает ниже нормального уровня, согласованное регулирование индуктивного сопротивления подматничиваемых реакторов приводит к увеличению эквивалентного волнового сопротивления при сохранении прежней волнавой длины настроенной передачи.

В режимах малых нагрузок происходит подмагничивание поперечных управляемых реакторов под действием системы 5 автоматического регулирования напряжения, реагирующей на отклонение напряжения в промежуточной точке и его производные. Одновременно адет процесс размагничивания продольных управляемых реакторов, оснащенных системой 6 автоматического регулирования, реагирующий на изменение угла расхождения по фазе и его производные векторов напряжения по концам линии.

Схемы, изображенные на фиг. 1, отличаются способом (Присоединения настраиваемых устройств к линии: на схеме а настраивающие устройства непосредственно подключены к линни, на схеме б - через трансформатор 7 или автотрансформатор 8.

дает возможность получить к.п.д. передачи, близкий ;к оптимальному, и разрещает проблему промежуточного отбора мощности. На схеме фиг. 1,а отбор мощности осуществляется от выведенных отпаек поперечных подмагничиваемых реакторов 2, а на схеме фиг. 1, б- по обычной трансформаторной или автотрансформаторной схеме.

Схема, показанная на фиг. 2, отличается от рассмотренных выще тем, что поперечные настраивающие устройства сосредоточены по концам линии, что позволяет производить настройку с минимальным количеством пунктов включения. Механизм поддержания эквивалентного натурального режима в этой схеме тот же, 4Tq и в предыдущих.

Схемы, представленные на фиг, 3, а и б, отличаются тем, что настройка линии производится лишь продольными подмагничиваемыми и линейными реакторами 3 и, 9.

В схеме а продольные реакторы нормально находятся в режиме промежуточного подмагничивания, причем имеется запас как по кратности регулирования реактора, так и по углу настройки линии, определяющий возможности регулирования эквивалентного волнового сопротивления IB ту или другую сторону. При предельных нагрузках индуктивное сопротивление реакторов уменьщается и соответственно становится меньшим эквивалентное волновое сопротивление. В режимах малых нагрузок за счет увеличения индуктивного сопротивления продольных реакторов можно также сохранить режим эквивалентной натуральной мощности.

В схеме б настройка двухцепной линии производится с помощью продольных подмагничиваемых реакторов 3, размещенных вдоль линии, и продольных линейных реакторов Я в качестве которых могут быть использованы обычные заградители. При аварийном отключении одного из участков линии во избежание расстройки один или несколько линейных реакторов шунтируются выключателями 10 для восстановления первоначальной настройки. Корректировка оптимального угла настройки может .быть выполнена продольными подмагничиваемыми реакторами 3.

Способы осуществления промежуточного отбора от линии электропередачи, настроенной с помощью нерегулируемых устройств реактивной мощности, показаны на фиг. 4, а и б. На фиг. 4, а в цепь промежуточного отбора между линией и трансформатором (автотрансформатором) включается подмагничиваемый реактор 2. За счет регулирования индуктивного сопротивления реактора, производимого системой автоматического регулирования, управляющей током подмагничивания, напряжение на вторичной стороне трансформатора поддерживается постоянным независимо от величины отбора мощности и направления в промежуточной точке линии. реактор и, в случае .необходимости, форсируемая .конденсаторная батарея 1в:ключаются на низкое напряжение трансформатора 1-1, а между линией и трансформатором включается линейный реактор 9. Как и в предыдущем примере, регулирование мощности, потребляемой лодмагниЧиваемым реактором, обеспечивает постоянство напряжения в месте отбора мощности. Управляемый реактор 2 и трансформатор // могут быть заменены одним бесконтактным регулируемым трансформатором с подмагничиванием. Под действием системы автоматического регулирования, управляющей оодмагничиванием магнитопровода трансформатора, коэффициент трансформации его плавно изменяется так, чтобы напряжение на вторичной стороне в месте отбора мощности поддерживалось неизменным лри значительном снижении напряжения в промежуточной точке настроенной линии (фиг. 4, в). Предмет изобретения 1. Настроенная электропередача, содержащая промежуточные трансформаторные лодстанции, отличающаяся тем, что, с целью повыщения ее пропускной способности, она снабжена продольными управляемыми реакторами, поперечными управляемыми реакторами и форсируемыми конденсаторными батареями, подключенными к линии в нескольких точках. 2. Настроенная электропередача по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью поддержания постоянства напряжения у потребителей энергии, последовательно с трансформаторами указанных промежуточных подстанций подсоединены подмагничиваемые реакторы.

-I 1