Управляемый реактор Советский патент 1981 года по МПК H02H9/02 H02H3/06 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для применения на высоковольтных линиях электропередачи, оборудованных устройствами однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).

Известны управляемые реакторы {.

Наличие на линии этих реакторов при ОАПВ линии приводит к тому, что через трансформаторные связи первичной и вторичной обмоток с третичной на поврежденной фазе появляется напряжение и при замыкании фазы линии на землю образуется ток через -место повреждения, хотя и находящийся в противофазе с емкостной составляющей тока подпитки, но намного его превосходящий по амплитуде, что еще более затрудняет гащение дуги подпитки.

Кроме того, по своему основному назначению управляемый реактор на время паузы ОАПВ должен быть переведен в режим выдачи максимальной реактивной мощности для повыщения динамической устойчивости, причем в известных схемах эта операция производится одновременно на всех трех фазах.

Перевод управляемого реактора в емкостный режим на поврежденной фазе увеличивает магнитную составляющую тока подпитки против условий потребления реактивной мощности или режима без потребления реактивной мощности.

Известен также управляемый реактор, установленный на линии электропередачи,

5 оборудованной трансформатором напряжения и блоком однофазного автоматического повторного включения, содержащий трансформатор, обмотка высщего напряжения которого соединена в звезду, а в цепи обмот Q ки среднего напряжения включены последовательно соединенные индуктивность и управляемые вентили, соединенные своими управляющими электродами с блоком переключения вентилей, а обмотка низщего напряжения соединена в треугольник 2.

15 Известное устройство не позволяет осуществить гащение дуги подпитки при ОАПВ. Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей управляемого реактора путем ограничения тока подпитки при однофазном повторном вклю20 чении.

Поставленная цель достигается тем, что в управляемый реактор, установленный на линии электропередачи, оборудованной

трансформатором напряжения и блоком однофазного автоматического повторного, вклю гения, содержащий трансформатор, обмотка высшего напряжения которого соединена в звезду, а в цепи обмотки среднего напряжения включены последовательно соединенные индуктивность и управляемые вентили, управляющие электроды которых соединены с блоком переключения вентилей, а обмотка низшего напряжения соединена в треугольник, введены преобразовательный блок, дополнительная индуктивность и выключатель, причем дополнительная индуктивность соединена параллельно с выключателем и включена в цепь треугольника обмотки низшего напряжения, выход управления выключателя и первый вход преобразовательного блока предназначены для подключения к соответствующим входам блока однофазного автоматического повторйого включения, второй вход преобразовательного блока предназначен для подключения к трансформатору напряжения линии, а выход преобразовательного блока подключен к входу блока переключения вентилей.

Преобразовательный блок состоит из последовательно соединенных элемента фиксации момента перехода через нуль напряжения поврежденной фазы, элемента задержки и логического элемента «Запрет.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема замещения реактора с линией электропередачи; на фиг. 3- блок-схема преобразовательного блока.

Управляемый реактор 1, содержит обмотку 2 высшего напряжения трансформатора, обмотку 3 среднего напряжения трансформатора, обмотку 4 низшего напряжения трансформатора, реактор 5, вентили 6, фильтры 7, конденсаторную батарею 8, блок 9 переключения вентилей, линию 10 электропередачи, трансформатор И напряжения, блок 12 однофазного повторного включения, дополнительную индуктивность 13, выключатель 14, преобразовательный блок 15, короткое замыкание 16, элемент 17 фиксации момента перехода через нуль напряжения поврежденной фазы, элемент 18 задержки времени выдачи сигнала, элемент 19 разрешения сквозного прохожде-ния импульса (элемент «Запрет).

Управляемый реактор состоит из трех фаз трехобмоточного трансформатора с обмотками 2, 3, 4, обмотки 2 которого присоединены к линии электропередачи 10. Последовательно с обмотками 3 включен реактор 5, вентили 6 и фильтры 7, а часть реактора 5 и обмотка 3 шунтированы батареей 8 конденсаторов.

В цепь обмотки 4 включены индуктивность 13 и выключатель 14, управляемый от блока ОАПВ.

Блок 9 выходом соединен с вентилями б, .а входом.- с/блоком 15, который, в свою очередь, соединен с блоком 12 и с обмоткой низшего напряжения трансформатора 11, обмотка 2 которого соединена с линией 10. Блок 15 состоит из последовательно соединенных элементов J7-19.

Элемент 17 осуществляет функцию начала отсчета времени. Элемент 18 осуществляет заранее заданные задержки времени по отношению к переходам через нуль напряжения поврежденной фазы, выбранные по минимуму магнитной составляющей тока подпитки.

Элемент 19 разрешает перевод фазы реактора, соответствующей поврежденной фазе линии, в режим компенсации тока подпитки лишь в режиме ОАПВ. Преобразовательный блок может быть выполнен на стандартных элементах.

Работа устройства по ограничению тока подпитки при ОАПВ поясняется фиг. 2, на которой изображена схема замещения реактора с линией электропередачи в неполнофазном режиме с однофазным замыканием, где 16 - однофазное замыкание, междуфазная емкость линии, €, емкость фазы линии на землю, Цр - фазное напряжение линии, Едд - ЭДС взаимоиндукции поврежденной фазы с неповрежденными, Xi, Хг, Хз - индуктивные сопротивления обмоток 2, 3. 4 трехобмоточного

0 трансформатора, Xi, Ха Хз - эквивалентные индуктивные сопротивления трехобмоточного трансформатора двух фаз, соответствующих неповрежденным фазам линии, Хриндуктивное сопротивление фазы реактора, Х - эквивалентное индуктивное сопротивление двух фаз реактора, соответствующих Неповрежденным фазам линии, С- батарея конденсаторов. С -эквивалент батарей конденсаторов, соответствующих неповрежденным фазам линии, Ха-индуктивное сопротивление дополнительного реактора 13.

Емкостная составляющая тока подпитки через место повреждения (фиг. 2) .может быть скомпенсирована индуктивностью Хл,

5 подобно тому, как при обычном шунтирующем реакторе это выполняется дополнительной индуктивностью, включенной между нулевыми выводами его и землей.

Поскольку на линиях электропередачи емкостная составляющая тока подпитки

0 составляет десятки Ампер, величина Х (фиг. 2), обеспечивающая компенсацию емкостной составляющей тока подпитки, должна иметь порядок 10 кОм, что намного превосходит индуктивные сопротивления трехобмоточного .трансформатора и эквивалентного индуктивного сопротивления управляемого реактора вместе с присоединенной к нему конденсаторной батареей, и режим работы управляемого реактора практически не скажется на компенсации емкостной составляющей тока подпитки.

Магнитная составляющая тока подпитки, обусловленная ЭДС взаимоиндукции E,, компенсируется подбором эквивалентного индуктивного сопротивления управляемого реактора, присоединенного к поврежденной фазе линии, через преобразовательный блок 15,; и блок 9. Необходимое для этого эквивалентное индуктивное сопротивление управляемого реактора вместе с конденсаторной1,батареей должно иметь порядок 2 кОм что соответствует 70-90 /0 мощности управляемого реактора. Здесь также режим работы двух других фаз управляемого реактора практически не скажется на условиях компенсации магнитной составляющей тока подпитки.

Это позволяет на время паузы ОАПВ перевести фазы управляемого реактора, подключенные к неповрежденным фазам линии, в режим максимальной выдачи реактивной мощности, т. е. осуществить одну из основных функций управляемого реактора по поддержанию устойчивости без ущерба для компенсации тока подпитки.

В результате введения указанных дополнительных элементов оказывается возможным скомпенсировать как емкостную, так и магнитную. составляющие тока подпитки, т. е. весь ток подпитки, и осуществить ОАПВ. с наивысщей эффективностью.

Реактор в цепи третичной обмотки, приведенной к номинальному напряжению этой обмотки 20 кВ, должен иметь индуктивное сопротивление около 10 Ом, а напряжение на реакторе при горении дуги подпитки будет около 10 кВ.

Выключатель 14, параллельный индуктивности 13, отключается лищь на время паузы ОАПВ. В остальное время выключатель включен, во-первых, для обеспечения замыкания в цепи третичной обмотки гармоник, кратных трем в нормальных режимах средних и слабых нагрузок, во-вторых, для предотвращения появления на реакторе перенапряжений при коротких замыканиях на линии. Номинальное напряжение выключателя должно быть таким же, как и самой третичной обмотки, при минимальной нормированной отключающей способности.

В связи с тем, что на проектируемых мощных линиях электропередачи будут использованы управляемые реакторы, данное

предложение обеспечивает эффективность ОАПВ без применения специальных способов и схем ОАПВ, дает существенный экономический эффект.

Формула изобретения

0 блока однофазного автоматического повторного включения, второй вход преобразовательного блока предназначен для подключения к трансформатору напряжения линии, а выход преобразовательного блока - подключен к входу блока переключения вентилей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

/