Способ автоматического повторного включения линии электропередачи со статическим компенсатором

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СО СТАТИЧЕСКИМ КОМПЕНСАТО0иг .1 РОМ, содержащим трансформатор с обмоткой , соединенной треугольником, батарею конденсаторов, встречно-параллельно соединенюле тиристоры и компенсационный реактор в нейтрали, заключаищийся в том, что отключенные фазы линии автоматически включают через заданное время после их отключения , достаточное дяя погасания дуги подпитки, причем с началом бестоковой паузы раз ув 1кают обмотку трансформатора, соединенную треугольником , и запирают встречно-параллельные тиристоры в фазе стати- . ческого компенсатора, соответствую-щей отключенной, отличающийся тем, что, с целью снижения уровней перенапряжений при повторном включении фазы линии, замыкают обмотку трансформатора, соединенную в треугольник, за время ,050 ,15 с до повторного включения и затем открывают тиристоры на поврежденной фазе.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН (!9) () >) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

1 зм

1 (21) 2783289/24-07 (22) 22.06.79 (46) 15.04.85. Бюл. и 14 (72) В.А.Кочетыгов, М.Л.Левинштейн, Ю.И.Лысков, А.К.Михайлов, Г.А.Славин и В.Н.Соболев (53) 621. 316. 925(088. 8) (56) 1. Barthold L.Î., Seeker M., Ра1зеП I. и др. Static shunt device

for reactive power control. Доклад

Ф 31-08 на сессии СИГРЭ, 1974.

2. Reichert К., Kaufele I., Glavitsch Н. Controllable reactor

compensator vor mo extensive utilisation of high voltage transmission

systems. Доклад )) 31-04 на сессии

СИГРИД, 1974.

- 3. Авторское свидетельство СССР

У 776473> кл. Н 02 7 3/18,18.04.79 (прототип). (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СО СТАТИЧЕСКИМ КОМПЕНСАТО4(s)) H 02 J 3/18; Н 02 Н 3/26

РОМ, содержащим трансформатор с обмоткой, соединенной треугольником, батарею конденсаторов, встречно-параллельно соединенные тиристоры и компенсационный реактор в нейтрали, заключающийся в том, что отключенные фазы линии автоматически включают через заданное вреия после их от/ ключения, достаточное для погасания дуги подпитки, причем с началом бестоковой паузы разиыкают обмотку трансформатора, соединенную треугольником, и запирают встречно-параллельные тиристоры в фазе статического компенсатора, соответствую-. щей отключенной, о т л и ч а ю— шийся теи, что, с целью снижения уровней перенапряжений нри повторном включении фазы линии, замыкают обмотку трансформатора, соединен- ную в треугольник, за время дс0,05О, 15 с до повторного включения и saтем открывают тиристоры на поврежденной фазе.

50701 3 обеспечении ускорения гашения дуги подпитки на отключенной фазе при самоликвидирующихся коротких замыканиях.

Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического поИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения., Для обеспечения высокой надежности линии электропередачи оборудуются устройствами автоматического повторного включения (АПВ), длительность бестоковой паузы которых определяется, в основном, временем погасания 10 дуги.

Известны линии электропередачи со статическими компенсаторами, которые не только обеспечивают регули вание напряжения и, следовательно, 15 реактивной мощности по условиям повы- г.ения пропускной способности линий . уменьшения потерь мощности и энергии в нормальных режимах, но и способствуют сохранению устойчивой ра- щ боты электропередачи при АПВ путем ускорения процесса гашения дуги. Управление реактивной мощностью в указанных статических компенсаторах осуществляется пофазно путем изменения тиристорными вентилями длительности протекания тока во вторичной обмотке трансформатора. Наличие батарей конденсаторов позволяет достигнуть регулирования в диапазоне от емкостной до индуктивной нагрузки.

На трансформаторе установлена также дополнительная третичная обмотка, соединенная треугольником для ограничения гармоник, генерируемых ком35 пенсатором в сеть в нормальных режимах работы линии электропередачи.

Иежду нейтралью статического компенсатора и землей установлен компенса- ционный реактор, обеспечивающий надежное гашение дуги на отключенной фазе линии при самоликвидирующихся коротких замыканиях j1) .

Известен способ автоматического повторного включения линии электропередачи, при котором отключенную фазу автоматически включают через заранее определенное время, достаточное для погасания дуги подпитки по схеме четырехлучевого реактора Я.

Недостатком этого способа при наличии на линии статического компенсатора с компенсационным реактором в нейтрали является невозможность одновременного повышения пропускной способности двух оставшихся в работе .фаз электропередачи в паузу ОАПВ и вторного включения линии электропередачи со статическим компенсатором, содержащим трансформатор с обмоткой, соединенной треугольником, батарею конденсаторов, встречно-параллельно соединенные тиристоры и компенсационный реактор в нейтрали, заключающийся в том, что отключенные фазы линии автоматически включают через заданное время после их отключения, достаточное для погасания дуги подпитки, причем с началом бестоковой паузы размыкают 6бмотку трансформатора, соединенную треугольником, и запирают встречно-параллельные тиристоры, в фазе статического компенсатора, соответствующей отключенной (3) .

Недостатками известного способа

АПБ линии электропередачи являются значительные коммутационные перенапряжения, раэвиваннциеся при повторном включении при разомкнутой обмотке трансформатора, соединенной в треугольник, и удорожание компенсатора, обусловленное необходимостью осн". .-ння конденсаторных батарей дополн. .тельнымн тиристорными блоками для обеспечения требуемого в их управлении быстродействия.

Цель изобретения — снижение уровней перенапряжений при повторном включении фазы линии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического повторного включения линии электропередачи со статическим компенсатором, содержащим трансформатор с обмоткой, соединенной в треугольник, батарею конденсаторов встречно-параллельно соединенные тиристоры и компенсационный реактор в нейтрали, заключающемуся в том,что отключенные фазы линии автоматичес" ки включают через заданное время после их отключения, достаточное для погасания дуги подпитки, причем с началом бестоковой паузы размыкают обмотку трансформатора, соединенную треугольником, и запирают встречнопараллельные тирнсторы в фазе статического компенсатора, соответствующей отключенной, замыкают обмотку

3 1150 трансформатора, соединенную в треугольник, за время 6t=0,05-0,15 с до повторного включения и затем открывают тиристоры в поврежденной фазе.

На фиг. 1 приведена однолинейная схема электрических соединений линии электропередачи со статическим компенсатором, на фиг.2 — схема, поясняющая быстрое восстановление злек- 1р трической прочности канала дуги при

ОАПВ.

Однолинейная схема содержит выключатель 1, высоковольтную линию

ЛЭП 2, трансформатор 3, батарею конденсаторов ч, цепочку индуктивности и тиристорных вентилей 5, компенсационный реактор 6, регулятор 7, статический компенсатор 8 в режиме генерации реактивной мощности, сопро- 20 тивление компенсационного реактора

9, вторичную дугу 10 при ОАПВ, фазы ЛЭП 11-13.

Выключатель 1 подсоединяет к шинам подстанции линию 2, на которой д установлен статический компенсатор, состоящий из трансформатора 3, батареи конденсаторов ч с параллельно подключенной к ней цепочкой индуктивности и тиристорных вентилей 5.

Между нейтралью статического компенсатора и землей установлен компенсационный реактор 6. Управление тиристорами осуществляется с помощью регулятора 7. Трансформатор 3 имеет до35 полнительную третичную обмотку, соединенную в треугольник.

При отключении однофазного замыкания на линии в цикле ОАПВ на поврежденной фазе развивается мощная 40 вторичная дуга 10 (фиг.2), подпитываемая через электромагнитные связи с двумя неповрежденными Фазами 11 и 12 и треугольник обмотки трансформатора.

Гашение дуги может быть достигнуто 45 только при устранении этой подпитки.

Отключение поврежденной фазы линии приводит к уменьшению передаваемой по ней мощности и может послужить причиной нарушения устойчивой работы SO электропередачи. Для предотвращения этого необходимо во время паузы ОАПВ увеличить транспорт энергии rro двум оставшимся фазам, для чего требуется обеспечить генерацию в них мощности S5

СТК, Ослабление связи между фазами достигается разиыканием обмотки трансформатора, соединенной в тре701 4 угольник. Для полной компенсации тока подпитки и выдачи реактивной мощности в неповрежденные фазы линии требуется закрыть встречно-параллельные тиристоры в аварийной фазе и осущест-. вить подстройку соответствукщих в двух других фазах так, чтобы исключить электромагнитное взаимодействие фаз линии. Необходимое по условиям сохранения устойчивости работы электропередачи регулирование мощности, выдаваемой в неповрежденные фазы линии, может быть осуществлено частичным открытием тиристоров аварийной фазы.

Длительность паузы.ОАПВ выбирается достаточной для надежного гашения дуги подпитки в любых режимах работы электропередачи. 3а at 0,05-0, 15 с до повторного включения поврежденной фазы осуществляется замыкание обмотки трансформатора, соединенной треугольником, и открываются тирнсторы аварийной фазы. Это приводит к уменьшению эквивалентного сопротивления схемы по нулевой поеледовательности и, следовательно, к уменьшению величины вынужденного напряжения на линии после ее повторного включения.

Одновременно при замыкании треугольника осуществляется принудительное наведение на отключенной фазе линии напряжения соответствующей фазы питающей подстанции и напряжение на контактах линейного выключателя,под- . лежащего коммутации, сводится к малой величине. Оценочные расчеты показывают, что оно зависит от мощностей короткого замыкания питака1их подстанций и реактансов трансформатора и в любом случае не превышает (О, 10,15)U . Время упреждения повторного включения фазы линии замыканием треугольника трансформатора определяется временем включения выключателя, установленного на выводах этой обмотки, а также необходимым запасом, учитываихцим разброс времен срабатывания выключателя. Чрезмерно раннее замыкание треугольника (за время, большее чем 0,2 с до повторного включения фазы линии) может ухудшить условия гашения дуги и потребует затягивания паузы ОАПВ. Выдержка времени меньшая, чем указанная, может привести при возможной задержке включения к нарушению необходимой последовательности коммутаций вы1150701 6 нейного выключателя обеспечивает существенное уменьшение величины ударного коэффициейта К и, следовательно, величин коммутационных пере5 напряжений при повторном включении, определяемых Пма 11вну Ку;.

Таким образом, предлагаемый способ осуществления АПВ обеспечивает минимизацию коммутационных перена10 пряжений при повторном включении по.врежденной фазы. ключателя на зажимах обмотки трансформатора и линейного выключателя.

Завыкание обмотки трансформатора в указанные пределы времени производится прн практически полностью восстановившейся электрической прочности промежутка, на котором горела дуга, и,. следовательно, способного выдержать рабочее напряжение без повторного пробоя. Достигаемое при этом снижение напряжения на контактах лиЗаказ 2156/41 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель К.Хоециан

Редактор К.Волощук Техред А.Бабинец Корректор О.Тигор