Устройство для плавки гололеда постоянным током Советский патент 1991 года по МПК H02G7/16 

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение в электрических .сетях, расположенных в сильно гололедных районах

Известны устройства для плавки гололеда постоянным током на проводах воздушных линий (ВЛ) электропередачи, содержащие обогреваемый контур, образованньй проводами ВЛ, в который последовательно включен преобразовательо

Наиболее близким техническим решением является устройство для плавки гололёда постоянным током, содержащее последовательно включенные два преобразователя, выводы переменного тока которых подключены к отдельным секциям сети с разземленной нейтралью, а перемычка, соединяющая их разноименные выводы постоянного тока, заземлена, причем другие разноименные выводы постоянного тока, служат для подключения к обогреваемому контуру

Применение известного устройства при организации плавки гололеда на протяженных ВЛ, вьшолненных проводами большого сечения, не позволяет получить достаточную величину тока плавки и освободить провода от гололедных

отложений в кратчайшее время

Целью изобретения является увеличение длины обогреваемых участков ВЛ и сокращение времени проведения плавки без снижения надежности работы основного оборудования устройства.плавк и питающей преобразователь сети

Эта цель достигнута в устройстве для плавки гололеда постоянным током, содержащим последовательно включенные два преобразоват.еля, вьшодзы переменного тока которых подключены к отдельным секциям сети с разземленной нейтралью, а перемычка, соединяющая их размноженные вьгаоды постоянного тока, заземлена, причем другие разноименные выводы постоянного тока служат для подключения к обо1реваемому контуруо

Новым в этом устройстве является то,что оно снабжено третьим преобразователем и дополнительной сетью с изолированной нейтралью, к которой подключен указанный преобразователь, выводы постоянного тока которого слузкат для подключения к обогреваемому контуру, а один из выводов третьего преобразователя заземлен

При плавке гололеда по схеме провод-два провода, вьшод постоянного тока третьего преобразователя, слзгжа11ЩЙ Д.ЛЯ подключения к двум проводам обогреваемого контура заземлен

При плавке гололеда провод-провод заземлен один из вьшодов переменного тока третьего преобразователя Кроме того, устройство снабжено фильтрами тока, состоящими из последовательно включенных реактора и конденсатора, настроенных в резонанс на промьшшенной частоте, причем указанные фильтры подключены параллельно каяздому из двух, последовательно соединенных преобразователей

Оно снабжено токоограничивающим элементом, через который заземлен один из вьтодов переменного тока преобразователя, а в качестве токоограничиваюцего элемента может быть использован реактор

На фиг 1 представлено устройство для плавки гололеда постоянным током по схеме провод-провод, в котором заземлен один из вьшодов переменного тока третьего преобразователя; на фиг 2 - устройство с заземлением одного из выводов переменного тока преобразователя через токоограничивающий элемент; на фиг 3 - в качестве токоогра1ннчивающего элемента использован реактор; на фиг 4 - устройство, в котором параллельно каждому из последовательно включенных преобразователей подключен фильтр тока; на фиг 5 - устройство, содержащее обогреваемый контур, собранный по схеме провод - два провода,- в котором заземлен вьшод постоянного тока преобразователя, подключенный к двум параллельно соединенным проводам обогреваемого контура

Устройство (фиг 1) содержит обогреваемый контур, образованный проводами 1 и 2 ВЛ, собранный по схеме провод-провод На одном конце прогреваемой ВЛ в рассечку обогреваемого контура включены последовательно два преобразователя 3 и 4, выводы 5 переменного тока которых подключены к секциям сети с разземленной нейтралью, Перемычка 6, соединяющая разноименные выводы постоянного тока преобразователей 3 и 4, заземлена На противоположном конце прогреваемой ВЛ установлен третий преобразователь 7, выводы постоянного тока которого включены в рассечку обогреваемого контура, образованного проводями 1 и 2 ВЛо Вы воды 5 переменного тока преобразователя 7 подклзочены к сети с разземлен- ной нейтралью Один из вьшодов переменного тока преобразователя 7 заземленЗаземление одного из выводов переменного тока преобразователя обеспечивает защ11ту преобразователя 7 и питающей его сети от опасных перенапряжений Такие перенапряжения могут возникнуть в результате обрыва контура плавки или неправильной сборки схемы контура плавки„ При разрыве контура, например в цепи провода 1 ВЛ, к изоляции преобразователя 7 и питающей его сети, в случае отсутствия заземления вывода, будет приложено по отношению к земле напряжение преобразователей 4 и 7о Для изоляции преобразователей кратность таких перенапряжений равна двум а для изоляции питающей сети кратност достигает трех q половиной,, Плавка гололеда в устройстве фиГо1 проводится одновременно на двух проводах 1 и 2 после подачи питания на вьгооды переменного тока преобразователей 3, 4 и 7„ В обогреваемом контуре протекает постоянный ток, вызванный действием преобразователей 3, 4 и 7, а также переменньп ток, обуслов- ленньш заземлением одного из выводов переменного тока преобразователя 7, Поскольку сопротивление проводов пере менному току для больших сечений значительно превьш1ает сопротивление постоянному току, то величина переменного тока, протекающего под действием электродвижущей силы, питающей преобразователь 7 сети, будет меньше поетоянного тока. Вследствие этого наличне преобразователя не оказывает влия НИЛ на величину переменного тока Че- рез преобразователь протекает однонаправленный пульсирующий ток Перемен- ньй ток, протекающий по проводам 1 и 2, одинаковый по величине, но сдвинут по фазе Это приводит к тому, что токи в проводах 1 и 2имеют одинаковые действующие значенияо Заземление одного из выводов переменного тока преобразователя 7 вызывает изменение формы питающих токов преобразователя, однако, среднее значение тока в каждой фазе равно нулю сге-ременного тока, как уже указывалось, увеличивает действующее значение тока плавки, что уменьшает время ее проведения. Однако протекание переменной слагающей в обогреваемом контуре и по преобразователям 3 и 4 вызьшает подмагничивание магнитопроводов трансформаторов, питающих секд1ш сети с разземленной нейтралью, к которым подключены выводы 5 переменного тока преобразователей 3 и 4, При определенных условиях указанное подмагничивание может привести к аварии трансформаторов о Устройство на фиг„ 2 содержит токоограничивающий элемент 8, через который заземлен один из выводов 5 переменного тока преобразователя 1 Элемент 8 уменьшает переменную слагающую тока в обогреваемом контуре о .В устройстве, представленном на фиГо 3, в качестве токоограничивгшщего элемента использован реактор 9о Включекие реактора 9 приводит к уменьшению переменной слагающей тока в обогреваемом контуре и вместе с тем обеспечивает надежную привязку в земле одного из вьшодов 5 переменного тока преобразователя 7 по условию воздействия на изоляцию постоянным перенапряжением Устройство на фиг 4 содержит все элементы устройства фиг 1 и дополнительно два фильтра тока Ю и 11, подключенные параллельно каждому преобразователю 3 и 4 к выводам постоянного тока Оильтры 10 и 11 состоят из последовательно соединенных реактора и конденсатора, настроенных в резонанс на промьшшенную частоту Подключение фильтров 10 и 11 предохраняет от подмагничиванз я магнитопроводы трансформаторов, питающих секции сети разземленной нейтралью, к которым подключены вьшоды 5 переменного тока преобразователей 3 и 4j Устройство на фиг 5 содержит обогреваемый контур, образованньй про- водами 12, 13, 14, собранньй по схеме провод-два провода „ На одном конце прогреваемой ВЛ в рассечку обогреваемого контура включены последовательно два преобразователя 3 и 4, вьшоды 5 переменного тока которых подключены к секции сети с разземленной нейтралью. Перемычка 6, соединяющая разноименные вьшоды постоянного тока преобразователей 3 и 4, заземлена. На противоположном конце прогреваемой ВЛ установлен третий преобразователь 7, выводы постоянного тока которого включены в рассечку обогреваемого контура, образованного проводами 12, 13, 14о Вьшод постоянного тока преобразователя 7, подключенньй к двум параллельно соединенным проводам 13 и 14 обогреваемой ВЛ, заземлеНо

Плавка гололеда в устройстве осуществляется на проводе 12 ВЛ после подачи питания на вьшоды переменного тока преобразователей 3, 4 и 7о Провода 13 и 14 обтекаются половинньм током плавки, что недостаточно для их эффективного обогрева Ток в земле практически отсутствует, так как он является суммой двух противоположно направленных и равных токов„ Первый из этих токов протекает по контуру; преобразователь 3, провода 13 и 14, seismH, перемычка 6 Второй ток замыкается в контуре: преобразователь

7, провод 12, преобразователь 4, перемычка 6, земля « Заземление вьшода постоянного тока в устройстве фиго 5 обеспечивает защиту преобразователя 7 и питающей его сети от опасных перенапряженийо

Применение предлагаемого устройства для плавки гололеда постоянным током позволит увеличить длины обогреваемых участков ВЛ, вьтолненных проводами большого сечения, а также сократить время проведения плавки гололедао Сокращение времени плавки приводит к снижению недоотпуска электроэнергии потребителям, которые отключаются по условиям сборки схемы обогреваемого контура Устройство обеспечивает надежную работу основног оборудования питающей сети и элементов устройств. Экономический эффект от применения предлагаемого устройства составит десятки тысяч рублей„

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА ПОСТОЯННЫЙ ТОКОМ, содержащее последовательно включенные два преобразователя, выводы переменного тока которых подключены к отдельным секциям сети с разземленной нейтралью, а перемычка, соединяющая их разноименные вьшоды постоянного тока, заземлена, причем другие разноименные вьгооды постоянного тока служат для подключения к обогреваемому контуру, отличающее с я тем, что, с целью увеличения длины обогреваемых участков линий и сокращения времени .проведения плавки без снижения надежности работы основного оборудования устройства и питающей преобразователь сети, оно снабжено третьим преобразователем и дополнительной сетью с изолированной не11тралью, к которой подключен указанный преобразователь, выводы постоянного тока которого слу7хат для подключения к обогреваемому контуру, а один из вьшодов третьего преобразователя заземлен„ 2 о Устройство по По 1, отличающееся тем, что, с целью осуществления плавки по схеме: провод-два провода, вьшод постоянного тока третьего преобразователя, служащий для подключения к двум проводам обогреваемого контура, заземлен 3„ Устройство по По 1, отличающееся тем, что, с целью осуществления плавки по схеме прос Q вод-провод, заземлен один из выводов переменного тока третьего преобразователя 4 Устройство по ппо 1 и 3, о т личающееся тем, что, с целью повышения надежности работы оборудования питающего секции сети с раз земленной нейтралью, оно снабжено й фильтрами тока, состоящими из последовательно включенных реактора и конденсатора, настроенных в резонанс на СП промышленной частоте, причем указано ные фильтры подклк1чены параллельно каждому из двух последовательно соединенных преобразователейо 5о Устройство по пПо 1 и 3, отличающееся тем, что оно снабжено токоограничнвающим элементом, через.который заземлен один из выводов переменного тока преобразователя 6о Устройство по По 5, о т л к чающееся тем, что в качестве токоограничивающего элемента использован реактор

-Е

. Фг/aJ

If

iO