СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОДНОВРЕМЕННО ПОСТОЯННЫМ И ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ Советский патент 1971 года по МПК H02J3/02 

Известна одновременная электропередача постоянным и переменным током по общим проводам. Эта электропередача объединяет два широко применяемых в настоящее время вида передач электроэнергии постоянным и трехфазным переменным током. Она совмещает в себе преимущества передачи постояипого тока при транспорте больших мощностей на далекие расстояния и преимущества передач переменного трехфазного тока при распределепии электроэнергии.

Предлагаемая в заявке электропередача пульсирующего напряжения с заземленными нейтралями силовых трансформаторов дает возмол ность получить совершенно новые техннческне и улучшенные экономические показатели передачи электрической энергнн по двухцепным линиям, за счет включения нреобразовательиых мостов подстанций одноименными фазами линии.

Применение предлагаемого изобретеиия позволяет:

отказаться от установки снециальпого разделяющего трансформатора. (При этом условия работы разрядников, силовых трансформаторов с заземленными нейтралями, трансформаторов напряжения, ошинковки и другого оборудования приемной и передающей подстанции не изменяются) и от установки специальных дорогостоящих реакторов для подвода постоянного тока к высоковольтной линии (ВЛ) переменного напряжения;

использовать управляемые преобразователи в качестве безынерционных выключателей

вместо обычных (при этом резко растет допустимое число АПВ и устойчивость передачи переменного тока);

увеличить пропускную способность каждо11 фазы двухцепной ВЛ в отдельности (это обстоятельство резко расширяет область применения рассматриваемого способа увеличения пропускной способности ВЛ, так как одна из фаз ВЛ на унифицированных опорах всегда имеет большие габариты и лучшие возможпости для усиления изоляции, кроме того, поэтапиое вложение капитальных затрат резко повышает конкурентоспособность рассматриваемого предложения по сравне1нпо с известными решениями);

использовать на участках с неременным напряженнем продольную и поперечную компепсацию параметров ЛЭП.

Все отмеченные выше пренмущества позволяют значительно улучшить технико-экономнческие показатели электропередач пульсирующего напряжения и тем самым расширить область применения нового способа увеличения пропускной способности ВЛ переменного тока.

честв предлагается включать управляемые преобразователи (выпрямители и ииверторы) в рассечку двух проводов одной, двух илп трех одновременных фаз трехфазной двухцепной линии но схеме, приведенной на фиг. 1 или фиг. 2. На фиг. 1 приведен вариант схемы ири увеличении пропускной способности сразу трех фаз двухцепной ЛЭП; на фиг. 2 - вариаит схемы при увеличении пропускной способности только одной фазы двухцепной высоковольтной линии.

Пусть в нормальном режиме работы двухцепиой ЛЭП переменного тока (фиг. 1 ) мощность передавалась от шин ВН передающей системы / к шинам ВН приемной системы 2 по двухцепиой ВЛ переменного тока через выключатели 3-8. Для удобства графического изображения одноименные фазы каждой из параллельных ценей на фиг. I и 2 расположены рядом. При необходимости увеличения пропускной способности ВЛ за счет дополиительиой передачи мощиости постоянным током сооружаются две аналогичные преобразовательпые подстанции. На фиг. 1 приведены три независимые двухпроводные передачи постоянного тока, а на фиг. 2-одна передача постояпного тока. Самостоятельная работа звеньев постоянного тока принципиально не отличается от работы обычных биполярных передач постоянного тока. Для осуществления принципа одновременной передачи постоянным и переменным токами по общим проводам необходимо отключить выключатели 3-8 каждой из фаз (см. фиг. 1). Наложеиие неременного тока нагрузки на постоянный ток (при работающих преобразователях) осуществляется включением выключателей 9 со стороны приемиой и передающей систем.

Наличие преобразователей в отдельных проводах двухцепной высоковольтной линии в этом режиме не оказывает заметного влияния иа распределение между проводами переменного тока нагрузки, так как при величине постоянного тока, превышающей амплитуду иеремеиного, преобразователь пропускает последний в обоих нанравлениях. Следует отметить также принципиальные особенности конструктивного выполнения -сглаживающего реактора звена постоянного тока с обмотками 10 и 11, которые предлагается выполнять на одном ферромагнитном сердечнике с максимальной магнитной связью. Обмотки реактора иамотаны так, что при последовательном обтекании их постоянным током магнитные потоки суммируются, что дает в итоге значительную величину индуктивности. Переменный ток нагрузки подводится к обмоткам в среднюю точку и расходится к одноименным фазам двухцепиой ЛЭП. Вследствие этого, намагни5 чнвающие ампер-витки одпой половины реактора компенсируются равными по величине и противоположно направленными ампер-витками другой половины реактора, что приводит к практически полной компенсации магиитного потока.

При одновременной работе обоих звеньев передачи шины систем 1 vi 2 иаходятся иод воздействием чисто неременного напряжения, а провода воздушной высоковольтной линии-

5 под воздействием пульсирующего. Вследствие этого опориая изоляция преобразователей должна быть рассчитана также на величину пере менного напряжения передачи. Аналогичные требования предъявляются к анодным

трансформаторам нреобразователей.

По надежности предлагаемая электропередача эквивалентна обычной двухцеиной ЛЭП. Так, нанример, при появленни однофазного короткого замыкания звено переменного тока

5 нередачи отключается, но звено постоянного тока остается в работе. При наличии нофазного управления звена переменного тока надежность работы передачи при однофазном коротком замыкании резко повышается, так

0 как имеется возможность но неременному току перейти в пятинроводный режим. Для этого необходимо запереть все преобразователи поврежденной фазы, после чего здоровая фаза одной из параллельных цепей снова вк.Ю35 чается в работу.

При неполадках в одпом из преобразователей отключается звено постоянного тока только одной фазы. Звено переменного тока и звенья постоянного тока других фаз остаются

0 в работе.

П р е д м е т и з о б р е т е и и я

Система передачи электроэнергии одновременно постояпным и переменным током, содержащая двухценную линию передачи, подсоединенную через выключатели к иередаюn, и приемной системам, и преобразовательные подстанции постоянного тока, содержа0 щие по два преобразовательных моста, и подсоединенные к указанным системам, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы, преобразовательные мосты подсоединены через разъеди1И1тели между одноимен55 ными фазами двухцепной линии передачи. ; системы / j