В П Т Б Советский патент 1973 года по МПК H02J3/36 H02H3/87 

НЕРЕВЕРСИВНАЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Известные нереверсивные лередачи постоянного то:ка, предназначенные для транспорта электроэнергии по линии постоянного тока в одном направлении, например, от удаленной электростанции в энергосистему промышленного района, содержат выпрямительные подстанции, выполненные на неуправляемых вентилях линию передачи постоянного тока и приемНую инверторную подстанцию с компаундирующим устройством, регулируемым по линейному или косинусоидальному закону.

Однако вопросы защиты и автоматического регулирования известных электропередач недостаточно разработаны, и аварийные режимы на линиях передач .постоянного тока приводят к отключению питающих трансформаторов, а также к отключению линий, питающихся непосредственно от трансформаторов.

Предлагаемая нереверсивная передача постоянного тока лишена указанных недостатков благодаря тому, что между трансформаторами и преобразовательными мостами выпрямительной подстанции установлены мостовые выключатели переменного тока с максимальной защитой мгновенного действия, действующей в зоне выпрямительной подстанции при нарушениях на линии передачи постоянного тока или на инверторе, а на инверторной подстанции дополнительно к компаундирующему устройству подключено регулирующее устройство.

При этом указанное защитное устройство состоит из двух иЗхМерительных органов, один

из которых присоединен к трансформатору постоянного напряжения, .включенному в линию, и фиксирует величину и скорость изменения напрял ения на линии, а второй измерительный орган - к трансформатору тока,

включенному на преобразовательный мост, и фиксирует величину и скорость изменения тока и логического устройства, подключенного на выход измерительных органов.

Регулирующее устройство состоит из измерительиого органа, включенного на трансформатор тока, измеряющий ток инвертора, органа сравнения измеряемого то.ка с током уставки и функционального элемента, выходной ток которого является функцией выходного сигнала, изменяющего угол зажигания вентилей инвертора таким образом, чтобы угол погасания в этом режиме оставался постоянным.

На фиг. 1 показана схема предлагаемой

нереверсивной электропередачи постоянного тока; на фиг. 2 - блок-схема регулирующего устройства; на фнг. 3 - блок-схема защитного устройства.

На чертежах приняты обозначения: 1 - линия передачи переменного то.ка, 2, 3 - выключатели линии переменного тока и генератора переменного тока, 4 - генератор переменного тока, 5 - преобразовательный трансформатор, 6, 7 - мостовые выключатели переменного тока, 8 - защитное устройство, 9, W - трансформаторы тока Преобразовательных мостов, //, 12 - преобразовательные мосты выпрямительной подстанции, 13 - трансформатор постоянного тока, 14 - трансформатор постоянного напряжения, 15, 16 - реакторы, 17 - линия передачи постоянного тока, 18, 19 - инверторные преобразовательные мосты инверторной подстанции, 20-шунтирующий аппарат, 21-.шунтирующий вентиль, 22 - трансформатор постоянного тока, 23 - регулирующее устройство, в которое входят измерительный орган 24, орган сравнения 25, функциональньш элемент 26, компаундирующее устройство 27, система сеточного управления 28, з.1Щи.тное устройство 8 состоит из измерительW рргацов 29 и 30, логического устройства 31f исполнительного органа 32.

Мостовые выклйчатели б и 7 имеют обычную максимальную защиту мгновенного действия, получающую информацию от трансформаторов постоянного тока 9 и 10. Эта защита действует на отключение соответствующего мостового выключателя в случае пробоя вентильного блока преобразовательных мостов 11 -к 12 и на отключение обоих мостовых выключателей Б случае короткого замыкания па полюсе выпрямительной подстанции. Эта же защита действует на отключение одного или обоих мостовых выключателей при других возможных коротких замыканиях на выпрямительной подстанции в зоне ее действия.

Наличие мостового выключателя позволяет на выпрямительной подстанции отказаться от шунтирования моста. Кроме обычной максимальной защиты, на мостовые выключатели действует защитное устройство 8, получающее инфор.мацию об изменении тока и напряжения линии передачи от трансформаторов постоянного тока 13 и постоянного напряжения М. При коротком замыкании на линии постоянного тока защитное устройство дает команду на отключение обоих мостовых выключателей. При этом основным фактором является резкое снижение напряжения.

Такая же команда на отключение обоих мостовых выключателей дается защитным устройством при коротком замыкании на полюсе инверторной подстанции, и, в частности, при шунтировании обоих вентильных мостов щунтирующими вентилями 21 или шунтирующими аппарата.ми 20.

В случае нарушения работы одного вентильного моста инверторной подстанции и его шунтирования достаточно отключить один мост выпрямительной подстанции. Это также обеспечивается действием защитного устройства 8, так как оно получает информацию о том, что напряжение при одновременном нарастании тока снизилось примерно на половину.

Защитное устройство 8 имеет в своем составе устройство автоматического повторного включения. Инверторная подстанция предлагаемой нереверсивной передачи постоянного тока по сравнению с известными инверторными подстанциями не имеет отличий по главной схеме и по выполнению устройств защиты и автоматики. Отличия относятся к выполнению устройств автоматического регулирования, воздействующих на сеточиое регулирование управления вентилями инверторных мостов.

С целью минимально возможного потребления реактивной мощности ивверторные

мосты должны работать в нормальных режимах при разных токах нагрузки с примерно постоянным минимально возможным углом погасания вентилей. Для этого используется компаундирующее устройство, регулируемое

по косинусоидальному закону, которое изменяет углы зажигания вентилей инвертора в зависимости от велич1ины тока нагрузки и напряжения приемной системы. Однако в аварийных режимах электропередачи постоянного тока с неуправляемыми выпрямителями, при снижении напряжения инвертора и значительном увеличении тока передачи компаундирующее устройство не может обеспечить устойчивую работу инвертора, поэтому при

определенных значениях тока передачи необходимо иметь дополнительное воздействие от регулирующего устройства 23, которое получает информацию о величине тока от трансформатора постоянного тока 22. Регулирующее устройство выполнено так, что оно вступает в работу в то время, когда ток инвертора, нарастая, становится больще некоторой величины, при которой для поддержания нормальной работы инвертора требуется дополиительное увеличение углов опережения зажигания, по отношению к тому, которое осуществляется компаундирующим устройством, регулируемым по косинусоидальному закону. В случае работы инвертора в шестифазно.м режиме указанная величина тока получается при достижении углом опережения зажигания значения 60.

Регулирующее устройство 23, выявляя увеличение тока инвертора выше указанной величины, действует на устройства сеточного управления и увеличивает на необходимую дополнительную величину углы опережения зажигания вентилей инвертора. Таким образом, регулирующее устройство обеспечивает

восстановление нормальной работы предлагаемой нереверсивной электропередачи постоянного тока после кратковременных нарушений работы инверторной подстанции. Для регулирования величины передаваемой

мощности так же, как и в известных электропередачах постоянного тока, используется изменение коэффициента трансформации трансформаторов на выпрямительной, инверторной подстанциях и регулирование возбуждения генераторов.

Предмет изобретения

Нереверсивная электропередача постоянного тока высокого напряжения, содержащая выпрямительную подстанцию, подключенную через силовой трансформатор к системе переменного тока « генераторам и вы полиенную на неуправляемых полупроводнИКОвых вентилях линию передачи постоянного тока, инверторную подстанцию с компаундирующим устройством, трансформаторы тока, установленные на мостах выпрямительной и инверторной подстанций, и трансформаторы постоянного напряжения, установленные на ЛЭП, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения устойчивости электропередачи, на выпрямительной подстанции Выпрямительная подстанция

между силовыми трансформаторами и выпрямительными мостами установлены мостовые выключатели переменного тока с максимальной токовой защитой мгновенного действия

и защитное устройство, содержащее два измерительных органа, один из которых подключен к трансформатору постоянного напряжения, а второй - к трансформатору тока моста, и логическое устройство, подключеиное на выходе измерительных органов, а на инверторной подстанции установлено регулирующее устройство, содержащее измерительный орган, подключенный к трансформатору тока моста, орган сравнения измеряемого

тока с током уставки и функциональный элемент. 4-