Устройство для электроснабжения потребителей Советский патент 1977 года по МПК H02J3/00 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для передачи и распределения электрической энергии. Известны устройства для электроснабжеВИЯ потребителей, содержащие один или несколько понижающих грансформагоров, в том числе с расщепленными обмотками, на вторичной стороне которых включены сдвоенные токоограничивающие реакторы (СР), Нагрузка при этом распределяется от раздельно работающих секций сборных шин цепи низкого напряжения, число которых равно числу ветвей СР l . При применении СР с тесной электромагнитной связью между обмотками и при больших величинах сопротивления ветви реактора, можно было бы практически исключить дополнительное реактирование цепи питания Б нормальных режимах, т.е. обеспечить высокое качество напряжения ка шинах потребителей и в то же получить глубокое ограничение тока короткого замыкания. Однако реализация: указанного эффекта затрудняется имеющим место на практике явлекием неравномерного распрецэленкя катрузок по ветвям реакторов и болыикми откяо нениями (колебаниями) напряжекик у иь-требителей в нормальных режимах. Известно также устройство для электроснабжения потребителей, содержащее несколько однотипных понижающих трансформаторов, сдвоенные реакторы, к средней точке которых под;ШЮ-1еньг обмотки низ;1ого напряжения трансформаторов, а концы ветвей поаключень: к разным секциям сборных шин, и токоогрзничивающие элементы, соединяющие опноименные фазы секций сборных шин Г2|. Это устройство обеспечивает глубокое ограничение токов к.з, ври высоком качестве напряжения в нормальном режиме. Недостатком его является значительное числе секций шин кизкого HanpESCGSiH.q, равное удвоенному числу понижающих трак т орматоров, большое число включен -:ьгх межзз секциями токоограничивающкх элек.ентов и существенная потребная суммарная кх проход ная мошность. Оелью изобретения является упрощение устройства и снижение затрат на. сооружение распределительной подстанции, содержащей несколько однотипных трансформаторов, при сохранении высокого качества электроэнергии в нормальных режимах и глубокого огра ничения токов короткого замыкания. Для этого одноименные выводы сдвоенны реакторов пофазно присоединены к общей сек ции сборных шин. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для электроснабжения потребителей в однолинейном начертании применительно к двухтрансформаторной подстанции (или подстанции с одним трансформатором с расщепленными обмотками, где 1,2 - понижающие трансформаторы; 3, 4 сдвоенные реакторы; 5, 6 - секции сборных шин низкого напряжения; 7 - токоограничивающий элемент (T3)j 8 - выключатели на присоединениях к сборным шинам, Понижающие трансформаторы 1 и 2 имею одинаковую группу соединений и коэффициент трансформации. На низкой стороне трансформаторов включены сдвоенные реакторы 3 и 4 с большим коэффициентом электромагнитной связи ветвей и при встречной их намотке. Левые и правые ветви реакторов соответственно подключены параллельно к двум секциям шин 5 и 6, которые соединены с помощью токоограничивающего элемента 7. В нормальном режиме сопротивления ТЭ. Z. ТЭ О и, следовательно, шины 5 и 6 имеют одинаковый потенциал. Нагрузка секций поровну делится между левыми и правыми ветвями реакторов 3 и 4, трансформаторы 1 и 2 нагружены одинаково. Через ТЭ 7 протекает половина тока небаланса нагрузок. Большая мощность (малое сопротивление) сети в нормальных режимах позволяет умень шить колебания и отклонения напряжения, уменьшить уровень высших гармоник и составляющих обратной последовательности в напряжении, повысить качество электроэнергии. При к.з. на любой из секций сопротивление ТЭ 7 увеличивается, например, вплоть до обрыва цепи, и в цепь к.з. вводятся сопротивления параллельно включенных ветвей реакторов. За счет выбора СР с достаточно большим реактивным сопротивлением численное значе ние сопротивление цепи при к.з. и, следовательно, уровень ограничения тока к.э. может быть выбран таким же, как у прототипа, т.е. несмотря на параллельную работу трансформаторов в нормальном режиме, ток т сети при к.з. на секции в два раза мень е тока к.з. на шинах НИ одного трансфоратора при отсутстБИИг реактирования. После отключения аварийной цепи сопроивление ТЭ стремится к нулю и нормальый режим работы устройства электроснабения восстанавливается . Аналогично работает устройство и при ольшем числе трансформаторов. В устройстве могут быть применены также трансформаторы с расщепленными обмотками, при этом построение устройства будет аналогичнЬ М при учете того, что здесь расщепленная обмотка будет выполнять роль соответствующего понижающего трансформатора. Таким образом, в предлагаемом устройстве для электроснабжения потребителей уменьшается число секций НН, число и проходная мощность ТЭ и, следовательно, затраты на устройство. Выбором величины сопротивлений ветвей СР можно добиться требуемой степени ограничения токов к.з. при практическом исключении дополнительного реактирования цепи пягания. Формула изобретения Устройство для электроснабжения потребителей, содержащее, по меньшей мере, два трансформатора, к обмотке низшего напряжения каждого из которых подсоединена средняя точка сдвоенного реактора, выводы обмоток которого подсоединены к разным секциям сборных шин, соединенных между собой через токоограничивакший элемент, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при сохранении высокого качества электроэнергии в нормальных режимах и глубокого ограничения токов короткого замыкания, одноименные выводы указанных реакторов присоединены пофазно к общей секции шин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Справочник по проектированию электроснабжения линий электропередачи и сетей М. 1974 г. 2.Кучумов Л.А. и Утягулов Н. И. Исследование новых схем реакторно-тирнсторных устройств и особенности их применения в распределительных электрических сетях переменного тока. Отчет по НИР № Б4156О9, 1874 г.