Способ обеспечения параллельной работы двух несинхронных электрических систем Советский патент 1981 года по МПК H02J3/04 

(54) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ДВУХ НЕСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам связи двух несинхронно работающих электрических систем.

Известен способ связи двух электрических систем, работающих несинх-. ронно, при помощи вставки постоянного тока. Особенности преобразователей постоянного тока, из которых состоит вставка, позволяют связывать несинхронно работающие электрические системы без появления дополнительных перетоков мощности 1.

Недостатком такого технического решения является то, что при изменениях направления перетока мощности между системами, мощность близлежащих электростанций или генераторов передается из системы в систему через вставку, в то время, как по территориальному положению они могли-были бы переключаться как к одной, так и к другой системе.

Наиболее близким к изобретению является способ обеспечения параллельной работы двух несинхронных электрических систем, содержащих общее генерирующее устройство и . соединяющую их управляемую реверсивную вентильную вставку постоянного

тока, образованную путем соединения вентилей в катодные и анодные группы, состоящий в том, что мощности из электрической системы с избытком мощности передают через вставку в электрическую систему с дефицитом мощности, к которой подключают и генерирующее устройство 2.

Однако при переключении генерирующего устройства происходят скачкообразные изменения мощности его нагрузки, которые, в свою очередь, ведут к преждевременному старению генераторов и выходу их из строя.

Цель изобретения - облегчение условий работы генерирующего устройства при переключении его с одной электрической системы на другую.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обеспечения параллельной работы двух несинхронных электрических систем, содержащих общее генерирующее устройство и соединяющую их управляемую реверсивную венти.)1ьную вставку постоянного тока, образованную путем соединения вентилей в катодные и анодные группы, состоящим в том, что мощность пере- I дают через вставку в электрическую систему с дефицитом мощности, к которой подключают и генерирующее устройство, перед указанным переключением формируют управляемые вентильные ключи, для чего разъединяют катодные и анодные группы вставки, соединяют катоды и аноды вентилей, присоединенных к одноименным фазам каждой из систем, присоединяют генерирующее устройство к управляемым вентильным ключам, подают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системе с избытком мощности, отключают генерирующее устройство от этой системы, определяют момент схождения векТоров напряжения обоих электрических систем, в этот момент одновременно подают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системе с дефицитом мощности и снимают управляющие импульсы с вентильного.ключа, присоединенного к электрической системе с избытком мощности, повторно подключают генерирующее устройство к электрической системе с дефицитом мощности ,снимают импульсы управления, соединяют катоды и аноды вентилей в катодные И анодные группы, вновь формируя ётим реверсивную вставку постоянного тока, на которую подают управляющие Импульсы.

Количество разъединений катодных и анодных групп вентилей вставки производят в зависимости от числа и мощности генерирующих устройств.

Схема устройства, реализующая рассматриваемый способ, приведена на Чертеже.

Генерирующее устройство 1 присоединено через трансформатор2 и выключатели 3 и 4 к шинам 5 и 6 двух :алектрическкх систем, работающих Несинхронно. К тем же шинам 5 и 6 подключены трансформаторы 7 и 8, к которым, в свою очередь, подключены трехфазные мостовые преобразователи 9 и 10, состоящие из развилок у встречно-соединенных вентилей 1.1-14, общие точки которых подключаются к трансформаторам 7 и 8, и катодные и анодные выводы вентилей 11-14 каждого мостового преобразователя 9 и 10 соединены друг с другом перемычками с разъединителями 15 и 16,образу я, тем самым, катодные и анодные группы. Параллельно каждой развилке из вентилей 11-14,-включены дополнительные перемычки с разъединителями 17 и 1,8. Вентильные преобразователи 9 и 10 соединены друг с другом перемычками постоянного тока с разъединителями 19 и 20. Последовательно с одним из разъединителей 19 и 20 включен реактор 2.1. К общей точке выключателей 3 и 4 подключена развилка из двух трехфазных разъединителей 22 и 23, концы которой присоединены пофазно к дополнительным перемычкс1М

с разъединителями 17 и 18. В случае выполнения вставки в виде многомостового преобразователя имеет смысл объединять в блоки одно генерирующее устройство 1 и два вентильных преоб.разователя 9 и 10, С этой целью между вентильными преобразователями 9 и 10 и другими мостами вставки включаются разъединители 24.

Устройство работает следующим образом.

При передаче мощности, например, от шин б к шинам 5, включены выключатель 3 и разъединители 15, 16, 19 и 20. Выключены выключатель 4 и разъдинители 17, 18, 22 и 23. При этом вентили 11-14 образуют шестифазные мостовые схемы, соединенные друг с другом встречно, которые в свою очередь образуют вставку постоянного тока.. Углы управляющих импульсов на вентилях 11-14 имеют величину, обеспечивающую работу вентильного преобразователя 10 как выпрямителя, а вентильного преобразователя 9 как инвертора. Мощность генерирующего устройства 1 передается через выключатель 3 также к шинам 5.

При необходимости изменить направления передаваемой мощности через вставку и переключения г«нерирукадего устройства 1 от шин 5 к шинам 6, первоначально снимают управляющие импульсы с вентилей 11-14, Цепи постоянного тока при этом обесточиваются и появляется возможность производить переключения разъединителей. Выключают разъединители 15, 15, 19 и 20, разъединяя тем Сс1мым катодные и анодные группы и включают разъединители 17, 18, 22 и 23. В результате этого вентили 11-14 оказываются соединены пофазно встречнопараллельно и образуют управляемые вентильные ключи, которые подключают генерирующее устройство 1 к обоим шинам 5 и 6 практически мгновенно, за половину периода промышленной частоты. Далее подают управляющие импульсы на вентили 11 и 12 таким образом, что они пропускают ток в течение всего периода промышленной частоты. Выключатель 3 при этом оказывается зашунтирован вентилями 11 и 12 и его отключают. Затем определяют момент схождения векторов напряжений по шинам 5 и 6 и в этот момент одновременно снимают управляющие импульсы с вентилей 11 и 12 и подают управляющие импульсы на вентили 13 и 14. При этом генерирующее устройство 1 окаэьлвается отключеннь от шин 5 и подключенным к шинам 6. Благодаря быстродействию такого переключения, режим работы генерирующего устройства 1 при этом не изменяется.

Последующим включением выключателя 4 и снятием импульсов управления с вентилей 13 и 14, заканчивается процесс переключения генерирующего устройства 1. Далее размыкают разъе динители 17, 18, 22 и 23, замыкают разъединители 15, 16, 19 и 20, восстанавливая тем самым схему вставки постоянного тока. Подачей управляющих импульсов на вентили 11-14 таким образом, что преобразовательное устройство 9 работает как выпрямитель, а преобразовательное устройство 10 как инвертор, осуществляют передачу мощности от-шин 5 к шинам Предлагагемая схема может иметь различные модификации в зависимости от типа выполнения генерирующего устройства 1 и схемы вставки постоя ного тока. Так при выполнении встав ки в виде многомостовых преобразова телей, мосты преобразователей должн быть отделены друг от друга разъеди нителями 24, которые отключаются после снятия управляющих импульсов вентилей 11-14. При этом к каждой паре преобразовательных устройств 9 и 10 может быть подключен один ил несколько генераторных блоков. Для переключений могут быть использованы не все пары мостов вставки, а только часть их. Перемычки постоянного ток с разъединителями 19 и 20 могут объединять как каждую пару преобразо вательных устройств-9 и 10, так и все мосты вставки постоянного тока. Генерирующее устройство 1 может пред ставлять собой электростанцию, соединенную со вставкой линией электро передачи. Обеспечить мгновенное переключени генерирующего устройства 1 с одних шин на другие известными путями можн было бы только при выполнении выключателей 3 и 4 в виде тиристорных ключей переменного тока. Стоимость таких выключателей в настоящее время равна примерно 20 р. за кВт. Предлагаемое же устройство не содержит практически дополнительных затрат, за исключением затрат на разъедините ли, которыми можно пренебречь , откуда и вытекает экономическая эффективность данного предложения. Формула изобретения 1. Способ обеспечения параллельно работы двух несинхронных электрических систем, содержащих общее генерирующее устройство и соединяющую их управляемую реверсивную вентильную вставку постоянного тока, образованную путем соединения вентилей в катодные и анодные группы, состоящий в том, что мощность из электрической системы с избытком мощности передают через вставку в электрическую систему с дефицитом мощности, к которой подключают и генерирующее устройство, отличающийся тем, что/ с целью облегчения условий работы генерирующего устройства при переключении его с одной электрической системы на другую, перед указанным переключением формируют управляемые вентильные ключи, для чего разъединяют катодные и анодные группы вентилей вставки, соединяют катоды и аноды вентилей, присоединенных к одноименным фазам каждой из систем, присоединяют генерирующее устройство к управляемым вентильным ключам, подают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системе с избытком мощности, отключают генерирующее устройство от этой системы, определяют момент схождения векторов напряжения обоих электрических систем, в этот момент одновременно подают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системе С дефицитом мощности и снимают управляющие импульсы с вентильного ключа, присоединенного к электрической системе с избытком мощности, повторно подключают генерирующее устройство к электрической системе с дефицитом мощности, снимают импульсы управления, соединяют катоды и аноды вентилей в катодные и анодные группы, вновь формируя этим реверсивную вставку постоянного тока, на которую подают управляющие импульсы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество разъединений катодных и анодных групп вентилей вставки производят в зависимости от числа и мощности генерирующих устройств. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.ЗаявкаЯпонии 49-25972, кл. 58 А 12, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2513770/24-07, кл. Н 02 Т 3/04, 1977.

-vs

-co Va,

sS

о