Устройство для связи двух энергосистем переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02J3/06 

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ связи ДВУХ ЭНЕРГОСИСТЕМ Изобретение отН9Сится к электроэнергии, а именно к устройствам повышения надежности работы объединенных энергосистем путем объединения систем гибкими связями. Известны гибкие связи, обеспечивающие объединение энергосистем с различными частотами на параллель ную работу, в частности вставки,выполненные на базе асинхронизированных синхронных машин. Известно устройство для связи и регулирования двух энергосистем, содержащее межсистемную линию электропередач, в рассечку которой вклюцены статоры электрических маши энергоблока, выполненного в виде двух|генераторов, установленных на валуодной турбины Cl. Недостатком такого устройства является необходимость соединения в лов двух электрических машин с турб ной. Кроме того, оно обеспечивает лишь жесткую связь между системами.

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Наиболее близкими по технической сущности к изобретению является устройство для связи двух энергосистем переменного тока, содержащее одну синхронную и одну асинхронизированную синхронную машины, статорные обмотки которых подключены к указанным энергосистемамГ2. Устройства для объединения энергосистем устанавливаются в сложных энергосистемах на подстанциях, выполняющих роль узлового пункта, к которому подходят ряд линий энергопередач высокого напряжения, по которым осуществляется транзит мощности между энергосистемами, а также линии низкого класса напряжения, осуществляющие питание потребителей. МощностЬ| подтекающая по линиям, связывающим приемные шины подстанции с передающей системой, превышает мощность, оттекающую по линиям, связывающим ее отправные шины с приемной энергосистемой на величину, израсходованную потребителями. При подключении между приемными и отправными шинами подстанции вышеуказанного устройства возникает вопрос о месте подключения потребителей. Целесообразно, чтобы мощность, покрывающую нагрузку потребителей, миновала устройство для объединения систем. Это позволит установить машины с пропускной способностью, рассчитанной только на транзистные перетоки. Поэтому потребитель должен быть подключен к приемным шинам подстанции. Но так как транзитный переток, как. правило реверсивный, возникает необходимост в переключении потребителей с одних шин на другие при изменении направления перетока. Однако тот факт, что потребители подключень к одной из системы шин подстанции, приводит к тому, что од на из машин устройства должна покры вать наряду с потребителями сети по ребности потребителя в реактивной мощности. Известно, что увеличение реактивной мощности генерируется ас хронизированной синхронной машиной. Это приводит к снижению диапазона допустимых скольжений ротора относительно поля статора, а в данных условиях - к снижению допустимой разности частот между объединяемыми энергосистемами. Поэтому представля ется целесообразным обеспечить путе коммутации постоянное подключение потребителей к статорным обмоткам синхронной машины, обеспечив тем самым большие регулировочные возможности асинхронизированной машины. Таким образом, предлагаемое устройство для объединения энергосисте должно быть дополнено коммутирующим оборудованием, позволяющим обеспечить при любом направлении перетока подключение потребителей, во-первцх .к приемным шинам подстанции, а,вовторых, - к статорным обмоткам синхро ной машины. Цель изобретения - снижение уста новленной мощности машин, вставки . повышение диапазона допустимой разности частот объединяемых энергосистем, повьпление качества передава емой электроэнергии и надежности ра боты устройства при установке его на подстанции с реверсивным тран41имеющей зитным перетоком, ряд потребителей. Указанная цель .достигается тем, что устройство для связи двух энергосистем переменного тока с узлом потребленияJсодержащее синхронную и асинхронизированную синхронные машины, связанные общим валом, статорные обмотки которых подсоединены к указанным энергосистемам, снабжено четырьмя линейными выключателями, причем статорные обмотки каждой из машин подсоединены через два указанных выключателя к обеим энергосистемам, а обмотки якоря синхронной машины - к энергосистеме с узлом потребления. Предложенное изобретение позволяет, во-первых, разгрузить асинхронизированную машину по реактивной мощности нагрузки, и,во-вторых, производить перекоммутацию устройства при изменении напрямления перетока. Поскольку в момент изменения напрямления перетока его значение равно нулю, то переключение происходит безболезненно для этого оборудования вставки. Возможностью перекоммутации позволяет снизить активный переток через вставку на величину, потребляемую нагрузкой. Предложенные мероприятия в целом позволяют снизить установленную мощность машин вставки, повысить диапазон допустимой разности частот объединяемых энергосистем, повысить качество передаваемой энергии и надежность работы вставки. На черте ;е приведена схема предложенного устройства. Схема включает шины 1 и 2 подстанции, соединенные с объединяемыми энергосистемами посредством линии электропередач, синхронную 3 и асинхронизированную k машины устройства соответственно, потребители 5 и выключатели 6 и 7. Устройство работает следующим образом. При перетоке активной мощности от энергосистемы 1 к энергосистеме 2 включены выключатели 6, а выключатели 7 отключены. При этом от шин 1 поступает активная мощность, потребляемая потребителями и проходящая через вставку. Мощность, потребляемая потребителями, через машины вставки 3 и t не проходит. При изменении напрямления перетока отключаются выключатели 6 и включаются 59 выключатели 7. И в этом случае мощность, потребляемая нагрузкой, чере вставку не проходит. Таким образом, асинхронизированная машина вставки оказывается разгруженной от реактивной мощности нагрузки, что позволяет существенно расширить диапазон допустимых скольжений, а чставка в целом разгр жается от активного перетока потребителей. Тем самым повышается качес во передаваемой энергии и надежност работы вставки, поскольку регуляторы .асинхронизированной машины достигают предельных значений напряжения на кольцах ротора при значительно больших значениях разности частот и активного перетока. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается IB том, что поставленную задачу удает ся решить с обеспечением более высоких показателей надежности работы энергообъединения. 06 Формула изобретения Устройство для связи двух энергосистем переменного тока с узлом потребления, содержащее синхронную и асинхронизированную синхронную маши ны, связанные общим валом, статорные обмотки которых подсоединены к указанным энергосистемам, отличающееся тем, что, с целью снижения установленной мощности машины, увбличения диапазона допустимой разности частот объединяемых энергосистем11 повышения надежности работы устройства, оно снабжено четырьмя линейными выключателями, причем статорные обмотки каждой из машин подсоединены через два указанных выключателя к обеим энергосистемам, а обмотки якоря синхронной машины - к энергосистеме с узлом потребления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР , кл. Н 02 J 3/06, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 600662, кл. Н 02 J 3/06, 1976.