(54) СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
:ПРИ ТРЕХФАЗНОМ АВТОМАТИЧЕСКОМ
ПОВТОРНОМ ВКЛЮЧЕНИИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С .ШУНТИРУЮЩИМИ УПРАВЛЯЕМЫМИ РЕАКТОРАМИ Недостатком этого способа является неоправданная затяжка паузы ТАПВ иэ-а большого периода биений на контактах вьжпючатепя, что неблагоприятно сказывается на сохранении устойчивости ЛЭП после.цикпа ТАПВ. Целью изобретения является повьпие- ние надежности электропередачи путем уменьшения бестоковой паузы до повторного включения пинии. Это достигается тем, что по предложенному способу до повторного включения пинии регулируют индуктивность управляемого реактора в зависимости от частоты собственных колебаний пинии Частоту собственных колебаний линии можно определять путем измерения свободного тока реактора, при прохождении его через максимум можно уменьшать индуктивность реактора, а прц прохождении тока через нуль - увелич1шать эту индуктивность. Частоту биений напряжения на контактах выкшочателя сравнивают с заданной частотой биения и изменяют ее путем изменения подмагничивания реактора. При отключении пинии снимают подмагничивание с управляемых реакторов. На фиг. 1 представлена принципиальная схема ЛЭП с управляемыми реакто- рами-на фиг. 2 - схема замещения ЛЭП в бестоковую паузу; на фиг. 3 - кривые изменения индуктивности и тока реактора в бестоковую паузу, где а - прямоугольная модуляция индуктивности реактора б - гармоническая модуляция индуктив- ности реактора {возрастание колебаний)j в - гармоническая модуляция индуктив- ности (гашение колебаний); на фиг. 4 принципиальная схема ЛЭП с корректирующими устройствами;на фиг. 5 - воль амперные характеристики управляемого реактора. ЛЭП 1 присоединена через выключатели 2,3 к энергосистемам 4,5 В ка- честве устройств поперечной компенсаци на линии использованы управляемые реак торы 6,7. В бестоковую паузу при ТАПВ отключенная от энергосистем 4 и 5 линия 1 с управляемыми реакторами 6,7 представляет собой высокодобротный колебательный контур (см. фиг. 2, где п индуктивность управляемого реактора, С - конденсатор линии, R - активный резистор линии и реактора). В этом контуре в течение нескольких секунд могут продолжаться медленно затухающие коле ния частотой, близкой 50 Гц. Частота и период биения напряжения на контакта .отключенных выключателей 2 и 3 и положение минимума огибающей, определяют азностью частот ии - |3 т 21Г 1IГ: де Tjj- « период биения напряжения на онтактах выключателя J UJ-промышленная частота энергоHCTeMijР - собственная частота колебатель- ного контура. При отключении неповрежденной линии собственные колебания имеют частоту и приближенно равную: ViTpC где р индуктивность шунтирующих реакторов; С - конденсатор линии. При неизменной индуктивности реактора L р период биений может оказаться настолько большим, что это приведет к необходимости увеличения бестокбвой паузы. Принцип изменения (модуляции) индуктивности поясняется; фиг. 3, где L,(-t)-кривые изменения индуктивности реакторов, 4(-Ь)-кривые свободных токов реакторов.; Пусть индуктивность ЬН) реактора изменяется по следующему закону: в те моменты времени, когда колеблющийся свободный ток достигает положительного или отрицательного максимума ( 13), индуктивность реактора увеличивается весьма быстро от значения L до значения L 2 , а тогда, когда ток проходит через свое нулевое значение ( i О), индуктивность возвращается также весьма быстро, к своему прежнему значению Ь(фиг. За). В то время, как увеличение индуктивности на величину сопровождается увеличением запаса элект ромагнитной энергии контура на величи- ну, равную (Lg-b) m уменьшение индуктивности не вызьгоает изменения запаса электромагнитной анергии контура, ибо это уменьшение происходит при(«0. За каждую половину периоду изменения тока, т. е. за период изменения индуктивности, в активном сопротивлении контура рассеивается энергия, приблизительно равная (если пренебречь затуханием тока за указанное время)-g R где Тр - период изменения индуктивности. Следовательно, энергия контура не убывает, т. е. рассматриваемое колебание не затухает, если i -(
С учетом инерционности реактора его индуктивность практически изменяется не скачками, а по следующему закону:
UUV-L -|- mcos(), UV .
ЛО)
где U - среднее значение индуктивности:
fn - гоубина модуляции индуктивност
SJ. - частота модуляции индуктивност
- начальная фаза индуктивности. Во время бестоковой паузы ТАПВ в контуре возникает свободная составляющая тока частотой |Ь --, определяемая уравне)Н1ием
V i4 :l-r3 e Cos(p,), (4)
где V- дескремент затухания
V-начальная фаза тока.
Частота |i значительно меньше частоты j , определяемой уравнением (2), поэтому период биения и время бестоко|врй паузы при изменении индуктивности . реактора резко уменьшается.
Более тбго, правильно подобранный закон изменения индуктивности позволяет быстро погасить все колебания на линии и тем самым эффективно уменьшить величину амплитуды перенапряжений при ТАПВ (фиг. 3 б, в).
Кривая изменения индуктивности реактора в функции времени и кривая изменения рассматриваемой составляющей сво бодного тока для .случая Л О показана на фиг. 3 б ( V Jj х 0)..
Как видно из равенств (3) и (4) и индуктивность реактора увеличивается с наибольшей скоростью, когда ток достигает положительного или отрицательного максимума (фиг. 36). Соответственно, с наибольшей скоростью инс(уктивность уменьшается, когда ток проходит через свое нулевое значение.
Аналогично предыдущему случаю, когда индуктив1ность изменяется скачком только в моменты прохождения тока чере максимум игш через нуль, в рассматриваемом случае также может происходить накопление энергии в результате периодического изменения параметра. При этом амплитуда свободных колебаний может неограниченно возрастать, если энергия, вносимая вконтурврезультате изменения параметра, возрастает.
Однако при другом значении начальной фазы , тока; изменение параметра может приводить не к уменьшению, а к увеличению затухания. Действительно, как видно из фиг. Зв, при ) oL --ft наибольшая скорость уменьшения параметра совпадает с моментом прохождения тока через максимум, а наибольшая ско рость увеличения параметра - с прохождением тока через нуль.
; Таким образом, гармоническая модуляция не только изменяет частоту собствен5 ных колебаний и приводит к уменьшению периода биения напряжения на контактах выключателя, но уменьшает амплитуду колебаний, что увеличивает эффектц вность ТАПВ и обеспечивает повышение надеж0 кости электропередачи..
Уменьшение величины бестоковой паузы достигается измерением частоты биения напряжения на контактах выключателя, сравниванием с заданной частотой биений и
5 изменением ее путем изменения частоты собственных колебаний линии, например путем изменения подмагничивания управляемого реактора. ЛЭП 1 подключена через выключатели
0 2 и 3 к энергосистемам 4 и 5 и имеет шунтирующие управляемые реакторы 6,7 к каждому из которых подключены корректирующие устройства 8 и 9. В б токовую паузу при ТАПВ отключенная от энерго25 систем 4 и 5 линия 1 с управляемыми
реакторами 6,7 представляет собой высокодобротный колебательный контур, в котором : в течение нескольких секунд могут продол-k жаться медленно затухающие колебания
0. частотой, близкой к 50 Гц.. Частоту и период биения напряжения на контактах отключенных, выключателей 2 и 3 и, следовательно, положение минимума огибаюшей оп 1еделяют разностью частот оу-Я535 согласно формуле (1).
Таким образом, влияя на индуктивность управляемого реактора, можно изменять частоту собственных колебаний линии и, соответственно, период биения напряжения на контактах выключателя, от которого за- . висит величина бестоковой паузы при ТАПВ.
Индуктивность управляемых реакторов можно изменять различными способами. Одним из способов является управление
S {величиной тока подмагничивания, осуществляемое с помошью корректирукяцих yci ройств 8 и 9, на входы которых подаютЪя одновременно две частоты - эталонная и реальная, измеряемая на контактах от-
ключенного выключателя. Эталонная частота может быть заранее выбрана минимальной из соображений надежного сохранения устойчивости ЛЭП после ТАПВ. При отключении реальной частоты биения от эталонной изменяется величина тока управления реактора и соответственно - индуктивность реактора.
Самым простым способом изменения индуктивности управляемых реакторов является способ, при котором снимают подмагничивание с управляемых реакто,ров. При этом рабочая точка на вопьт амперной характеристике реактора (фиг.5 перескакивает с кривой I на кривую f. . Кривая1соответствует вопьт-амперной характеристике реактора при наличии nofr магничивания, кривая 5-при снятом подм ничивании. Переход рабочей точки с кривой.на К1 ивую1 впечет за собой резкое изменение индуктивности реактора. При этом период биения напряжения на контак тах выкгаочатепя уменьшается, следовательно может быть уменьшена величина бестоковой паузы, устанавливаемая на реле времени устройства ТАПВ. Формула иэобрете. НИН 1. Способ ограничения перенапряжений при трехфазном автоматическом повтор.ном включении пиний эпектропередачи с шунтирующими управляемыми реакторами путем повторного включения пинии эпектропередачи в минимум огибающей биения напряжений на контактах отключенного .выключателя, от я и чающийся Тем, что, с целью повьпиения надежности электропередачи путем уменьшения бестоковой паузы до повторного включения пинии, регулируют индуктивность управляемого реактора в зависимости от частоты собственных колебаний линии. 2.Способ по п. 1, о т п и ч а loщ и и с я .тем, что частоту собственных колебаний линии определяют путем измерения свободного тока реактора и при прохождении его через максимум, уменьшают индуктивность реактора, а при пронуль - увеличивают хождении тока через эту индуктивность. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоту биения напряжения на контактах вьшлючателя сравнивают с заданной частотой биения и изменяю1Т ее путем изменения подмагничива- ния реактора. 4.Способ по п. 3, о т л и ч а и и с я тем, что при отключении линии снимают подмагничивадие с управляемых реакторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; l.ceepicJi.Ructistuhe Q, V anA/CJnieuenсе of stiun-t f eactops on sv/itctiingf svpiges lEEEjTrctnSjOn PoMver App und ig70,p. в9,л/28, p.p1727--f736. 2. Беляков H. H., Рашкес В. С. Способ ограничения перенапряжений при повторных включениях линий электропередач, Электричество, f9 2, 1975.
цг.1
i,A- .
а
L L L
if
I i J-I-tI I
k±x:
(,
I
(«
iW
iW
iW /
i
