Устройство для связи и регулирования двух энергосистем Советский патент 1982 года по МПК H02J3/06 

I

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение в энергообъединениях для повышения надежности работы объединяемых энергосистем и при объединении энергосистем с разными номинальными частотами.

Известны устройства для гибкой связи энергосистем, содержащие электромеханический преобразователь частоты, выполненный на базе двух электрических машин, роторы которых соединены между собой единым общим валом. Включение устройств в рассечку межсистемной линии электропередачи позволяет объединить энергосистемы с различными частотами, осуществлять независимое регулирование перетоков мощности между энергосистемами, локализовать аварии 11.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для связи и регулировании двух энергосистем, содержащее, по крайней мере, один энергоблок, выполненный в виде двух leHcpaTopoB, установленных на валу одной турбины, одлн из которых подключен к ounoti HJ объединяемых энергосистем, а другой к межсистемной линии электропередачи 2.

Недостатком такого устройства является большая установленная номитгальная мощность генераторов. Так, при отсутствии обменной электрической мощности между объединенными энергосистемами и передаче мощности турбины в одну или другую энергосистему, номинальная мощность каждого генератора (РИГ) должна быть равна мощности турбины (РТ), а общая установленная мощность ycfройства R|e 2PHr 2Рг. При величине обменной мощности между энергосистемами, равной например, мощности турбины (Робм - РТ) для обеспечения полного диапазона регулирования номинальная мощность каждого генератора должна быть повышена в два раза (р - 2Рт) и общая установленная мощность устройства 2Рнг 4Рт.

Цель изобретения - уменьшение установлен-. ной мощности устройства.

Указанная цейь достигается тем, что устройство для связи и регулирования двух энергосистем, содержащее, по крайней мере, один 3904 энергоблок, выполненный в ввде двух электрических машин, установленных на валу одной турбины, каждая из которых связана с одной из энергосистем, снабжено третьей электрической машиной, установленной на том же валу, причем эта машина подсоединена посредством развилки из коммутационных аппаратов к обоим энергосистемам, при этом. все три машина выполнены асинхронизированными и снабжены единым блоком управления возбуждением. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для связи и регулирования двух энергосистем... Устройство состоит из трех асинхронизированных синхронных машин 1, 2 и 3, установленных на общем валу с одной турбиной 4. Электрическая машина 1 подключена через силовой трансформатор 5 и выключатель 6 к сборным шинам 7 распределительного устройства энергосистемы 8. Электрическая машина 2 через силовой трансформатор 9 и выключатель 10 подключена к сборным щинам 11 межсистемной линии 12 электропередачи, другой конец которой подключен к энергосистеме 13. Электрическая машина 3 через силовой трансформатор 14, выключатель 15 и разъединители 16 и 17 подключена к сборным шинам 7 и ii. При этом или разъединитель 16подключен к шинам 7, а 17 отключен, или 17подключен к шинам 11, а разъединитель 16 отключен (как показано на чертеже). Систе мы 18, 19 и 20 возбуждения асинхронизированных синхронных машин 1, 2 и 3 подключены к выходам блока 21 управления возбуж дением машин. На входы блока 21 управления подаются сигналы, пропорциональные режимным параметрам (например, частоте энергосистемы, моицности турбины, напряжению, току, скольжению и их производным). Элект рические машины 1 2 и 3 расчитзны на длительную работу в режиме как генератора, так и двигателя. Остальные электрические машины энергоблоков данной электростанции имеют обычную конструкцию синхронных генераторов и подключены к сборным шинам 7 и 11 через силовые трансформаторы, выклю чатели и разъединители. Причем включен толь ко один разъединитель (либо к шинам 7 при отключенном от шин И, либо к шинам 11 при отключенном разъединителе от шин 7. Устройство работает следующим образом. Механическая мощность турбины 4, преобра зованная в электрическую генераторами, может передаваться от генераторов 1 и 3 в систему 8, от генераторов 2 и 3 - в систему 13 или одновременно в обе энергосистемы. Работа генератора 3 по передаче мощности в энергосистему 8 или 13 зависит от режима 4 работы энергообъединения. Установленная номинальная мощность генераторов устройства должна быть Рун, (0,5Рт + 0,5Рт + 0,5Р) 1,5 РТ- Для решения такой задачи известным устройством требуется номинальная мощ- ность генераторов Ру 2Pj. Если требуемая передаваемая в одну из энергосистем мощность превышает мощность турбины 4 блока (например, в два раза), то электрическая машина 2 блоком 21 управления переводится в режим двигателя. Тогда мощность от генераторов 1 и 3, передаваемая в энергосистему 8, равна сумме мощностей турбины 4 и двигателя 2. При обрат направлении перетока мощности электрическая машина 1 работает в режиме двигателя, а электрические машины 2 и 3 в генераторном режиме передают мощность в энергосистему 13. Для осуществления такого режима перетока мощности между энергосистемами установленная мощность электрических машин устройства должна составлять Ру РХ + РТ РХ ЗРт. Для решения такой задачи известным устройством требуется иоминальная мощность машин блока Ру 4Рт. Таким образом, как в первом, так и во втором требуемом режиме перетока мощностей по гибкой связи энергосистем предлагаемое устройство позволяет уменьшить иоминальную установленную мощность устройства Для связи и регулирования двух энергосистем на 25%. Формула изобретения Устройство для связи и регулирования двух энергосистем, содержащее, по крайней мере, один энергоблок, выполненный в виде двух электрических машин, установленных на валу одной турбины, каяодая из которых связана с одной из энергосистем, отличающееся тем, что, с целью уменьшения установлешюй мощности, оно снабжено третьей электрической машиной, установленной на том же валу, причем эта машина подсоединена посредством развилки из коммутационных аппаратов к обоим энергосистемам, при этом все три машины выполнены асинхронизированкыми и снабжены единым блоком управления возбуждением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 502445, кл. Н 02 О 3/06, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 432048, кл. Н 02 J 3/06. 1971.