Устройство для поперечного регулирования напряжения в замкнутой электрической сети Советский патент 1980 года по МПК H02J3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАМКНУТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ Изобретение относится к электроэнер гетнке и может быть использовано для регулирования потокораспределения мощностей .в замкнутых электрических сетях разных напряжений. Известно устройство для поперечного регулирования напряжения в замкнутой энёктрической сети, содержащее силовой автотрансформатор с. включенным последовательно с его обмотками вольтодобавочным трансформатором llj. Соединенные в звезду возбуждающие обмотки . вольтодобавочного трансфсфматс а питают ся от включенных по схеме треугольник обмоток низшего напряжения силового автотрансформатора. Регулировочные обмотки вольтодобавочного трансформатора включены со сдвигом по фазе в сторону отставания в рассечку между ьывот дом о&цей и встроенной регулировочной обмотки продольного регулирования напряжения силового автотрансформатора. Вследствие этого вектор напряжения регу лировочной обмотки вольтодобавочного трансформатора сдвинут на угол 9 по отношению к вектору напряжения соединённой с ней обмотки силового автотрансформатора. Для предотвращения больших искажений фазной системы напряжеНИИ при передаче энергии из возбуждающей к регулировочной обмотке вольтодобавочного трансформатора последний снабжен соединенными в треугольник компенсационными обмотками , предназначенными для возбуждения последних, Вследствие суммирования напряжения обмоток вольтодобавочного трансформатора и силового автотрансформатора между напряжением сети высшего и среднего напряжения образуется угловой сдвиг, приводящий к наложению на естественное распределение потоков мощности в замкнутой электрической сети уравнительного перетока активной и некоторой части реактивной мощности, причем соотношение между этими потоками не поддается изменени.ю. Из-за наличия 4-х видов обмоток

вопьтодобаэочный трансформатор вьтолнен в группе из 3-х одаофазных транс- . форматоров, что привело к его значительному удорожанию.

Известно Также устройство для продольно-поперечного напряжения в замкнутой электрической сети, содержащее силовой автотрансформатор и вольтодобавочный трансформат з, регулировочные обмотки которого соединены с неоднрименными фазами обмоток силсжбго автотрансформатора |2. Возбуждакщая обмотка вольтодобавочного трансформатора выполнена по схеме треугольник и питается от соединенных в треугольник обмоток низшего напряжения силового автотрансформатора, а его регупировочнаа обмотка одким из своих концов подалючается к нейтральным выводам неодноименной фазы общей обмотки СИЛОВОГО автотрансформатора, а ррутм - к нейтральной точке Сети. Фаза напрял ения регулировочной обмотки вольтодобавочного траяс5фсрматора сдвинута на 120 ) относительно напряжения обмотки силовсяхэ автотрансформатора.

Однако щзименение этого устройства в замкнутой электрической сети разных напряжений приводит к св55занному изменеаи потокораспределения активныхи реактивных мощностей. RpoMe этого,его вспопьзование на приемной и передающей сторонах упомянутой сети с пелью увеличения уравнительного потсжораспределения указанных мощностей ограничивается перевозбуждением oftk.JOfOK: icftnosofo йвтб |)анс форматора на той стороне сети, на которой на1ф ш:енйе обмоток сийоёого а&тотрасформатс а имеет угол 120 относитесьн о обмоток воиьгодобавочного трансфор матора. .

Цель изобретения расширение тфе- делов регулирования.. .

Это достигается тем, что в устройство для поперечного регулирования напряжения в замкнутой электрической сети, содержащее автотрансформатор с обмотками высшего и среднего напряжения, соединенными по схеме звезда и обмотками низшего напряжения, соединенными по схеме треугольник и вольтодобавочный трансформатор, возбуждающие обмо-рки которого подключены к обмоткам низшего напряжения автотрансформатора и соединены в треугольник, а регулировочные обмотки соединены с неовнои ленными фазами обмоток высокого или среднего напряжения автотрансформатора, введены дополнительные обмотки поперечного

регулирования, которые соединены с разными неодлоименными фазами обмоток автотрансформатора и вольтодобавочного трансформатора. Указанньши дрполнительнь1Мй обмотками может быть снабжен автотрансформатф или вольтодобавочный трансформатор. Дополнительные обмотки могут быть выполнены в виде дополнительного вольтодобавочного трансформатора, возбуждающие обмотки которого подключены к обмоткам низшего напряжения автотрансформатора аналогично основномувольтодс авочному трансформатору.

На фиг. 1 приведена схема устройства, автотранс }юрматор которого снабжен дополнительными обмоткаvra попере ного регулирования: на фиг. 2 - схема устройства, вольтодобавочный трансформатор которого снабжен дополнительными обмотками поперечного регулирования, на фиг. 3 - схема устройства, дополнительные обмотки поперечного регулирования которого вьшолнены в виде дополнительного вольтодобавочного трансформатфа, возбуждающие обмотки которого подключены к обмоткам низшего напряжения автотрансформатора аналогично основному вольтодобавочному трансформaTopiyj на фиг. 4 - векторная диаграмма напряжения обмоток силового автотрансформатора и дополнительного вольтодобавочного трансформатора (дополнительных обмоток поперечного регулирования основного вольтодобавочного трансформатора или автотрансформатора) и действующей в сети зфавштельной ЭДС в случае включени дополнительных обмоток поперечного рег лирования основного вольтодобавочного трансформатора (дополнительного вольтодобавочного трансформатора или Ъилового автотрансформатора) и силового автотрансформатора на разность напряжений; на фиг. 5 - в случае их включения на сумму напряжений.

Приведейное устройство содержит силовой автотрансформатор 1, основной вольтодобавочный трансформатор 2. Автотрансформатор выполнен по схеме о/ содержит обмотку 3 высшего напряжения, обмотку 4 среднего напряжения, обмотку 5 низшего напряжения и дополнительную обмотку 6 поперечного регулирования. От обмотки 5 автотрансформатора 1 питаются соединенные в треугольник возбуждающие обмотки 7 трансформатора 2. Дополнительные обмотки 6 автотрансформатора 1 соединены со сдвигом по фазе в сторону отставания с регулировочными обмотками 8 трансфор .матора 2 и со сдвигом по фазе в сторону опережения с обмотками 4.автотран сформатора 1. Оставшиеся выходы обмоток 8 соединены между собой и их об щая точка подключена к нейтральному вы воду сети среднего и высшего, напряжений. Соответствующие обмотки упомянутых трансформаторов обозначены Q., и , и с. Возможны варианты включения регули ровочных обмоток продольного регулиров HHia напряжения автотрансформатора I между вьгаодом обмотки 8 трансформатора 2 и нейтральным выводом сети среднего и высшего напряжений, варианты включения обмоток 6 автотрансформатора в линию среднего напряжения автотрансформатора I. На фиг. 2 обмотка 6 встроена в тран форматор 2. , Возможны варианты включения регули ровочных обмоток продольного регулирования, автотрансформатора 1 межру выводом регулировочных обмоток 8 трансформатора 2 и нейтральным выводом сети среднего и высшего напряжений, изменения между собой обмоток 6 и 8 трансфор матора 2, варианты включения обмоток 6 и 8 трансформатора 2 в линию среднего напряжения автотрансформатора 1. На фиг 3 обмотка 6 встроена в дополнительный вольтодобавочный трансфсфматор 9, обмотки 7 которого включены аналогично обмоткам 7 трансформатора 2. Возможны варианты включения регулировочных обмоток продольного регулирования автотрансформатора 1 между выводом обмоток 8 трансформатора 2 и нейтралью сети высшего и среднего напряжений, перемены мест включения обмоток 6 трансформатора 9 и обмоток 8 трансформатора 2, включения обмоток лтрансформатора 9 и обмотрх 8 транс- форматора 2 в линию среднего напряжения автотрансформатора 1. На фиг. 4 и 5 показаны: ОА - вектор напряжения фазы А сети высшего напряжения; ОД - вектор напряжения фазы А сети среднего напряжения, СА - вектор ,напряжения фазы А обмотки автотраноформатора 1 СД- вектор напряжения фазы А обмотки 4 автотрансформатора, ОВ - вектор напряжения фазы 6 обмотки 8 трансформатора 2; оС - вектор напряжения фазы 6с обмотки 6 автотрансформатора 1 (трансформатора 2 или 3) 7 76 ДЕ - вектор напряжения уравнительной ЭДС,действующей в замкнутой сети высшего и среднего напряжений. . Устройство работает-следующим образом. При сложении сдвинутых на 120 напряжений неодноименных фаз обмоток б автотрансформатора 1 (трансформаторов 2 или 9) и обмоток 8 трансформатора 2 между их результирующим напряжением ОС и напряжением обмоток 3 (иА) и 4 . (ЙД) автотрансформатора 1 образуется угол 9О , что приводит к появлению в замыкаемой предложенным устройством электрической сети разных напряжений уравнительного перетока, в основном активной мощности. При изменении величины и фазы напряжений обмоток 6 автотрансформатора 1 (трансформаторов .2 или 9) и обмоток 8 трансформатора 2 в сети возможно изменение соотношения межд;г уравнительным перетоком активной и реактивной мощности. При суммировании напряжений упомянутых обмоток трансформаторов 1 (2 или 9) и 2 их результирующее напряжейие совпадает по фазе с напряжением обмоток 3 и 4 автотрансформатора I. Это приводит к расширению предела регулирования напряжения последнего по продольной составляющей. Изменение фазы обмотки 6 автотрансформатора 1 (трансформаторов 2 или 9) достигается применением устройства переключения ее полярности, как у существующих РПН трансформаторов. Применение устройства при равенстве : напряжений обмоток 6 автотрансформатора 1 (трансформатора 2 или 9) и об- . моток- 8 трансформатора 2 позволяет расширить в 2- 3 раза предел регулирования активных и реактиЬных мощностей в замыкаемой или электрической ети разных напряжений вследствие устранейяя причины, приводящей к перевозбуждению обмоток автотрансформатора 1. Кроме того, в сети возможно уменьшение потерь электроэнергии при регулировании соотношения между уравнительным перетоком активной и реактивной мощности. Формула изобретения 1. Устройство для поперечного регулирования напряжения в.замкнутой электрической сети, содержащее автотрансформатор с обмотками высокого и среднего напр$окения, соеданенными по схеме звезда и обмотками низкого напряжения, соединенными по схеме треугольник и вопьтодобавочный трансформатор, возбуждающие обмотки которого подключены к обмоткам низкого напряжения автотрансформатора и соединены в треугольник, а регулир жочные обмотки соединены с нёодноименными фазами обмоток высокого ;ЙП1 среднего йапряжения, автотрансформатфа, о т пи ч а го щ е е с я теМ, что, с целью расширения пределов регулирования, в него введены дополнительные обмотки поперечного регулирования, которые соединены с разными неодноименными фазами обмоток автотрансформатора и вольтодобавочного трансфорMafcpa.,

2. Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ е е с- я тем, что указанными дополнительными обмотками снабжен автотрансформатор.

3.Устройство по п. I, отличающееся тем, что указанными до- ,

волнительными ,обмотками снабжен вольтодобавочный трансформатор.

4.Устройство по п. 1, о т л и ч a-f ю щ е е с я тем, что указанные допо; нительные обмотки размешены на дополнительном ёольтодобавочном трансформаторе, возбуждающие обмотки которого подключены к обмоткам ни1зкого напряжения автотрансформатора аналогично основному вольтодобавочному траноформатору.

Источники гаформации, принятые &о внимание при экспертизе

1.Электричество, Г972, № 8, с. 17.

2.Электрические станции, 1966, 9 .11, с. 82 (прототип).. ,