Электроэнергетический блок электро-СТАНции Советский патент 1981 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на электростанциях с генераторами большой мощности, связанных с энергосистемой длинной линией электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения. Известны способы и устройства для обеспечения синхронной динамической устойчивости электропередачи путем однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линии и электрического торможения генераторов отправкой электростанции l и 2, Недостатком электрического торможения по трехфазной схеме при ОАПВ линии электропередачи является увеличение взаимного сопротивления между станцией и энергосистемой и снижение предела передаваемой мощности по двум оставшимся в работе фазам,а на лин ях электропередачи сверхвысокого напряжения .500 кВ и более ) при ОАПВ за счет емкостной связи с неповрежденными фазами гашение дуги короткого замыкания не надежно при нормально применяемых паузах ОЛПВ 1 с.в тех случаях, когда ток вторичной дуги превышает 20 А. С другой стороны увеличение паузы ОАПВ с целью обеспечения надежного погасания вторичной дуги для электропередач того же класса,напряжение уже при длине 350 км ограничивается 1 с,по условиям устойчивости. Это приводит к недоиспользованию пропускной способности электропередачи, а в ряде случаев - к неуспешному ОАПВ. Известен электроэнергетический блок электростанции, работающей в энергосистеме, содержащий генератор, повышающий трансформатор, присоединенный к сборным шинам станции, резистор, включенный между нейтралью звезды повышающего трансформатора и землей, дополнительный резистор и замыкат ь, включенные последовательно друг с другом и между зажиMOM одной из фаз высокой стороны трансформатора и землей З. Однако для обеспечения электричес кого торможения всех генераторов станции (например для сохранения, устойчивости параллельной работы станции с энергосистемой) необходимо все блоки станции снабдить дополнительными резисторами и замыкателями. Кроме того, такая схема была бы не эффективна при попытке электрического торможения генераторов станции в паузу ОАЛВ линии, так как не обеспечена возможнос.ь создания режима короткого замыкания на фазе, одноименной с поврежденной фа.з.ой лиНИИ | чтобы сохранить мощность передаваемую по двум здоровым фазам). Цель изобретения - ловьшение надежности работы энергосистемы путем электрического торможения генераторов станции во время паузы однофазного автоматического повторного вклю чения линии электропередачи. Цель достигается тем, что электро энергетический блок электростанции, работающей в энергосистеме, содержащий генератор, повьшающий трансформа тор, присоединенньш к сборным шинам станции, резистор, включенный между нейтралью звезды повышающего трансформатора и землей, дополнительный резистор и замыкатель, включенные последовательно друг с другом и между зажимом одной из фаз высокой стороны трансформатора и землей,, он снабжен блоком однофазного автоматического повторного включения и двумя дополнительными замыкателями, которые одними своими полюсами соединены с имеющимся замыкателем в общую точку, вторыми полюсами присоедине ны к двум оставшимся фазам сборных шин станции,, при этом цепи управления замьпсателей соединены с блоком однофазного автоматического повторно го включения. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого электроэнерг тического блока. Устройство содержит .резисторы 1 и 2, один из которых включен между общей точкой замыкателей 3 и землей а второй включен между землей и нейтралью обмотки высокого напряжения трансформатора 4. Нормально разомкну тые замыкатели 3 присоединены к трем фазам сборных шин 5 электростанции, к которым через выключатели 6 44 присоединены три фазы iimmij 7 электропередачи и через выключа- . тели 8 присоединен трансформа тор 4, связывающий генератор У со сборными шинами 5. Блок ОАПВ 10 попарно связан с приводами выключателей 6 и замыкателей 3, Устройство работает следующим образом, В нормальном симметричном режиме замыкатели 3 разомкнуты и ток в резисторах 1 и 2 отсутствует. При однофазном коротком замыкании на линии электропередачи, вследствие появления поперечной несимметрии и протекания -токов Нулевой последовательности по резистору 2, на последнем рассеивается мощность, за счет которой генератор 9 испытывает некоторое торможение. Интенсивность торможения зависит от величины резистора 2, удаленности места короткого замыкания и длительности короткого замыкания. Блок ОАПВ определяет поврежденную фазу и отключает ее выключателем 6 на время паузы ОАПВ, выбранной из условия надежного погасания вторичной дуги. Отключение одной фазы линии снижает пропускную способность электропередачи примерно на одну треть. Что приводит к появлению на валу генератора ускоряющего момента. Одновременно с отключением выключателя 6 блок ОАПВ включает короткозамыкатель 3, присоединенньй к фазе сборных шин одноименно с поврежденной, что создает замкнутую цепь для тока нулевой последовательности через резисторы 1 и 2, тормозная мощность, выделяемая на них, компенсирует момент ускорения на валу генератора. Это и позволяет увеличить паузу ОАПВ до величины, при которой вероятность непогасания вторичной дуги практически равна нулю. Через время паузы ОАПВ блок ОАПВ включает выключатель 6 и одновременно отключает замыкатель 3, восстанавливая тем самь1М нормальный режим. Параметры резисторов 1 и 2 подбираются таким образом, чтобы обеспечить, допустимый режим нейтрали трансформатора и удовлетворительный характер переходного процесса. Например, трансформаторы класса 500 кВ имеют класс изоляции нейтрали 35 кВ, которая допускает импульсное воздействие напряжения амплитудой 85 кВ, длительностью не белое 1 с. При неправильном выборе параметров резисторов 1 и 2 возможно переторможение и выпадание из синхронизма во втором цикле качаний. Разделение резистора на две части и включение их соответственно в нейтраль и на шины станции дает возможность так подобрать параметры резисторов, чтобы они были близки к оптимальным с точ ки зрения переходных процессов. Кроме того, предлагаемая схема является в Некоторых пределах самонастраивающейся с точки зрения мощности, выделяемой на резисторах )Так как ток короткого замыкания зависит от передаваемой мощности. С увеличением передаваемой мощности увеличивается ток короткого замыкания, и, соответственно, ток нулевой последовательности, что приводит к увеличению мощности, рассеиваемой на резисторах, и наоборот. Использование предлагаемого устройства увеличивает время паузы :,ОАПВ, ограниченное условиями устойчивости до величины, при которой ве ятность непогасания вторичной дуги короткого замыкания практически рав на Нулю. Тем самым исклкчают возмож ность неуспешного ОАПВ и повторного короткого замыкания, которое влечет за собой отключение всей линии, исключают влияние дополнительной нагр ки от электрического торможения на .приемную систему. Положительный эффект предлагаемого изобретения обусловлен максимальным использованием пропускной способности электропередачи,что особенно важно для удаленных гидроэлектростанций в период па водка, а для реализации изобретения могут быть использованы резисторы и коммутационные аппараты, выпускаемые в настоящее время. Формула изобретения Электроэнергетический блок электростанции, работающей в энергосистеме, содержащий генератор, повьшзающий трансформатор, присоединенный к сборным шинам станций, резистор, включенный между нейтралью звезды повышающего трансформатора и землей, дополнительный резистор и ,замыкатель, включенные последовательно друг с другом и между зажимом одной из фаз высокой стороны трансформатора и землей, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности работы электросистемы путем электрического торможения генераторов станции во время паузы однофазного автоматического повторного включения, линии электропередачи, он снабжен блоком автоматического повторного включения и двумя дополнительными замыкателями, которые одними своими полюсами соединены с имеющимся замыкателем в общую точку, вторыми полюсами присоединены к двум оставшимся фазам сборных шин станции, при этом цепи управления замыкателей соединены с блоком однофазного автоматического повторного включения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Г. Богорад A.M. и Назаров Ю.Г. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., Энергия, 1969, с. 122, 2. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в энергосистемах. М., Высшая школа, 1970, с. 453. 3„ Авторское свидетельство СССР № 603050, кл. Н 02 J 3/24, 1976.

QQ

0:S-D

I .1. Т

г-rr

о

-CZDHH

«VI

-CZlHf