Электрическая сеть

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение качества регулирования потоков активной и реактивной мощности в нормальном режиме, ограничение уровней токов к.з. в аварийном режиме и повышение устойчивости электрической сети в нормальном и аварийном режимах . Электрическая сеть содержит распределительные устройства 1 и 2, связанные линиями электропередачи 3 и 4. Электрические машины 10 подключены одними вьшодами статорных обмоток к трансформаторам (Т) 6, а другими - к трансформаторам 8. Электрические-машины II подключены к Т 6 с круговой перестановкой фаз. При регулировании возбуждения происходит перераспределение мощности, выс S сл I у , . t } Т tsD

СОКИ СО8ЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (д1) 4 Н 02 J 3/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3724076/24-07,3725593/24-07 (22) 10. 04 . 84 (23) 11.04.84 по п.5 (46) 23.12.86. Бюл. Ф 47 (71) Предприятие "10жтехэнерго" Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей

"Союзтехэнерго" и Львовский ордена

Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) Я.М.Коваль, А.А.Малиновский, П;Ф.Гоголюк и N.H.Îëèéíûê (53) 621.316 (088.8) (56) Совалов С.А.Режимы единой энергосистемы. М.: Атомиздат, 1983, с.131, 137-139, 270,291-292,294,330.

Электрическая часть станций и подстанций./Под ред. А.А.Васильева.

М.: Энергйя, 1980, с.381, рис.24-3б. („.80„„1279О14 А 1 (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение качества регулирования потоков активной и реактивной мощности в нормальном режиме, ограничение уровней токов к.s. в аварийном режиме и повышение устойчивости электрической сети в нормальном и аварийном режимах. Электрическая сеть содержит распределительные устройства 1 и 2, связанные линиями электропередачи 3 и 4. Электрические машины 1О подключены одними выводами статорных обмоток к трансформаторам (Т) 6, а другими — к трансформаторам 8. Элект. рические машины 11 подключены к Т 6 с круговой перестановкой фаэ. При регулировании возбуждения происходит перераспределение мощности, вы12?9014 даваемой электрическими машинами 10 машин 10 и 11. Наличие на статорнььЖ и 11 через трансформаторы 8 и 6. При обмотках указанных машин при.к.з. к.з. во внешней сети уменьшается ве- в сети напряжения, примерно равного личина токов вследствие ограничения номинальному, повышает динамическую составляющих токов от электрических устойчивость. 4 >.ï. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических сетях электроэнергетических систем.

Цель изобретения — поьышение ка= чества регулирования потоков актнв— ной и реактивной мощности в нормальном режиме, ограничение уровней то ков к.з. в аварийном режиме, ограничение уровней токов к„э. в аварий- ®0 ном режиме и повышение устойчивости электрической сети в нормальном и аварийном режимах работы.

На фиг.1 — 3 приведены примеры выполнения электрической сети; на

15 фиг.4-9 — векторные диаграммы токов и напряжений.

Электрическая сеть (фиг. 1) содержит распределительные устройства и 2, связанные линиями 3 и 4 элект20 ропередачи с электрической системой

5, m трансформаторов 6 и m трансформаторов ?, подключенных к распре-. делительному устройству 1, m трансформаторов 8 и m трансформаторов 9, подключенных к распределительному устройству 2, и < электрических машин 10, подключенных одними выводами статорных обмоток к трансформаторам 6, другими пофазно к трансформаторам 8, h электрических машин 11, подключеннйх одними выводами статорных обмогок к трансформаторам 8, другими — c круговой перестановкой Фаз к трансформаторам 6, Иэ электрических ма35 шин 12, подключенных к трансформаторам 7, h электрических машин 13„ подключенных к трансформаторам 9.

Электрическая сеть (фиг,2) дополнительно содержит коммутационные аппараты 14, подключенные в рассечку между одними выводами статорных обмоток электрических машин 10 и трансформаторов 6, коммутационные

;аппараты 15, подключенные в рассеч

2 ку между одними выводами статорных обмоток электрических машин 1! и трансформаторов 8 коммутационные аппараты 16, подключенные в рассечку между другими выводами статорных обмоток электрических машин 11 и трансформаторов Я, коммутационные аппараты 17, подключенные в рассечку между другими выводами статорных обмоток электрических машин 11 и . трансформаторов 6.

Электрическая сеть (фиг,3) дополнительно содержит коммутационные аппараты 18, одни выводы которых подключены к первым выводам статорных обмоток электрических машин 10, другие имеют общую точку соединения и коммутационные аппараты 19 одни выводы которых подключены к первым выводам статорных обмоток электрических машин 11, другие имеют общую точ-. ку соединения. Электрические машины

I0 — 13 выполнены в виде генераторов.

Векторные диаграммы токов и напряжений фаз © трансформаторов 6 и 8 и фаз генераторов 10 и 11 при одинаковых токах их статорных обмоток приведены на фиг.4 и фиг.5.

На фиг.6 и фиг.7 приведены векторные диаграммы токов и напряжений фаэ д трансформаторов 6 и 8 и фаз генераторов 10 и 11 при реактивной составляющей тока статорных обмоток генераторов 10 большей реактивной составляющей тока статорных обмоток генераторов II.

Векторные диаграммы токов и напряжений фаз ц трансформаторов 6 и 8 и фаз генераторов 10 и 11 при активной составляющей тоМа статорных обмоток генераторов 10 большей активной составляющей тока статорных обмоток генераторов 11 приведены на фиг.8 и 9.

1279014

Рассмотрим работу электрической сети при выполнении электрических машин 10-13 в виде генераторов.

В нормальном режиме работы элект, рическая сеть работает следующим образом.

Статорные обмотки п,и п генераторов 10 и 11 подключены на геометрические разности напряжений m! и т трансформаторов 6 и 8, группы соединения которых отличаются на две условные единицы (одноименные напряжения сдвинуты по фазе друг о относительно друга на 60 ), Статорные обмотки и> и п4 генераторов 12 и 13 подключены к m и т,! трансформа торам 7 и 9 по стандартной схеме генератор — трансформатор.

Рассмотрим работу электрической сети (фиг.1) при количествах трансформаторов, 7-9 m 1 = 1, т = 1, m8 = О, m4 = О и генераторов 10 — 13

n = 1 n = 1 пз = О п* = O э 8 1 1 О ю пользуясь векторными диаграммами токов и напряжений., построенными для фаз д трансформаторов 6 и 8 и фаз генераторов 10 и 12, (фиг.4-9).

К фазе а статорных обмоток генератора 11 прикладывают геометрическую разность U напряжений а 8с6. трансформаторов 6 и 8 (фиг.4) . В фазе Q статорных обмоток генератора 11 протекает ток Iz«, опережающий на угол cfя напряжение Йа .

8 6

К фазе Q статорных обмоток генератора 10 прикладывают геометрическую разность 1!о а напряжений трансфорв маторов 6 и 8. В фазе Q статорных обмоток генератора 10 протекает ток Га,о, опережающий на угол С, напряжение Сава . В фазе и трансвав форматора 8 протекает геометрическая разность токов 1 а =1а ч а,о опережающая на угол < =Ц„= ср„ при (я =(, и?, =1,д напряжение Й . ав

Аналогично строят векторную диаграмму токов и напряжений трансформатора 6 !фиг.51.

Из векторных диаграмм (фиг.4 и 5) следует, что при С, = ц>„ и

Iä = En ÷åðå3 каждый из трансформаторов 8 и 6 в электрическую сеть отдают одинаковую мощность, равную половине суммарной мощности генераторов 10 и 11. (Увеличение реактивной составляющей тока статорных обмоток генера тора 10 {фиг.6 и 7) приводит к сниАнализ векторных диаграмм показы= вает, что при соответствующем регулировании активной и реактивной мощности генераторов 10 и 11 в оптимальных (или граничных по диаграмме мощности генератора) по техническим условиям эксплуатации пределах, можно изменять в широком диапазоне как характер так и величину мощнос.ти, выдаваемой в распределительные устройства 1 и 2.

Отличием электрической.:.сети (фиг.2) является наличие коммутацион.! ных аппаратов 14-17 на генераторном напряжении. Этим повышают оперативчую гибкость сети в эксплуатационных режимах работы. Нормальный режим работы указанной электрической сети практически не отличается от такого же режима сети, приведенной на фиг.l.

Электрическая сеть (фиг.3) содержит дополнительно коммутационные аппа. раты 18 и 19, одни выводы которых подключены к первым выводам и < и и, генераторов 10 и 11, а вторые ьйеют общие точки соединения. Они позволя ют осуществить при необходимости под45

55 жению активной. составляющей тока IQ

„"в и увеличении активной составляющей ток» 1а в . Соответствукщим образом изменяются также реактивные состав5 ляющие этих токов. Таким образом, при регулировании возбуждения происходит перераспределение мощности, выдаваемой генераторами 10 и 11, через трансформаторы 8 и 6 в распре-. делительные устройства 2 и 1.

Увеличение активной составляющей тока статорных обмоток генератора 10 (фиг.8 и 9) приводит к снижению активной и увеличению реактивной составляющих тока ?а и увеличению актив.8 ной и снижению реактивной составляющих тока I . Таким образом, при регу" лировании активной мощности генераторов 10 и II происходит перераспре.деление потоков активной и реактивной мощности, выдаваемой генераторами 10 и 11 через трансформаторы 8 и 6 в распределительные устройства

2 и 1. Причем в режиме, приведенном на фиг.8 и 9, через трансформатор 6 в распределительное устройство выдают активную мощность и потребляют из него реактивную при работе генераторов 10 и 11 с опережающими коэффициентами мощности.

279014 ключение и, и/или n генераторов 10 и 11 по схеме блока генератор-трансформатор.

В электрической сети (фиг.3) .генераторы 11 могут быть подкл.очены через трансформаторы 6 к распререлительнаму устрайстйу 1 npè включенных коммутационных аппаратах 19 и

17 и отключенных коммутационных anna$f ратах 15, а генераторы 10 могут быть подключены через трансформаторы 8 к распределительному устройству 2 при включенных коммутационных аппаратах

1 6

18 и 16 и отключенных коммутационных аппаратах 14. Кроме тога. один

n или и генераторов 10 и 11 могу быть подключены к одним о)„ или m трансформаторам 6 и 8, при подключении других п, или п генераторов

10 и 11 к ш, и ш трансфо рматорам

6 и 8. Генераторы 10 и 11 могут быть также подключены к оцнаму иэ распределительных устройств 1 и 2, )с; через один (m, или ш ) из трансформаторов 6 и 8. Коммутационные аппараты 18 и 19 могут подключать и к вторым выводам )э, и П„ генераторов 10 и 11.

Способ подключения ;:енераторав

10 и 11 и режимы их работы выбирают в зависимости от требав=.íèé к конкретным условиям выдачи мощности в электрическую систему 5, При КороТКНх замыканиях вО внеш"" ней электрической сети величина токов к.з.меньшая по сравнению с изВЕСтиай ВСЛЕДСТВИЕ ОГРаНИЧеНИЯ COCтавляющих тока от n (n, генераторов 40

10 и 11.

Наличие на статорных обмотках п и и генераторов 10 и 11 при.к.з. в сети напряжения, примерно равного номинальному, повьппает динамическую .устойчивость генераторов 10 и

Режимы работы электрической сети (фиг.2) при внешних к.з, аналогичны режимам сети по фиг.1.

° Режимы работы электрической сети

1,фиг.З) при внешних к.з. и включенных коммутационных аппаратах 14

ll7 и отключенных каммутэцианных ап.паратах 18 и 19 аналогичны режи.. ам сети па фиг.2. При работе сети (фиг.З) па схеме блоков генератартрансфарматар режимы работы анапагич ны режимам известной сети„

Режимы Работы электрической сети при выполнении электрических машин

10-13 в виде синхронных компенсаторав отличаются от режимов работы се/ ти при выполнении электрических машин 10-13 в виде генераторов толь ка тем, что токи статаров синхронных компенсаторов опережают при перевозбуждении и отстают при недовозбуждении напряжения на статоро нпгс обмотках компенсаторов на 90 (q = " 90 ; q„ = + 9О ) .

Формула изобретения

1 . Электрическая сеть, содержащая два распределительных устройства, связанных с электрической системой линиями электропередачи, i =го,+ m трансформаторов, подключенных к одному распределительному устройству, .)1 = ш + к)ц трансфа1)маторов, ключенных к другому распределительному устройству, 3 = n + n электрических машин, подключенных одними выводами статорннх обмоток к, трансформаторам и 5 = + n электрических машин подключенных Одними вывода= ми статорных обмоток.„ к 1 транс I фОРматОрам п1)ичем другие вьпэады сТа тарных обмоток п и и электрических машин имеют общие тачки соединения, о т л и ч а и щ а я с я тем, что, с целью повышения качества регулирования потоков активной и реактивной мощности в нормальном режиме, ограничения уровней токов коротксго замыкания в аварийном режиме и повыше. ,ИБя устОЙчивОсти электрическОЙ сети в нормальном и аварийном режимах,дополнительно вторые выводы статарных обмоток П,, электрических машин присоединены пафаз o к m., трансформатаРам, а вторые выводы статорных обмоток 1) электрических машин npu z соединены с круговой перестановкой фаз к m, трансфсрматарам, причем

Группа соединения m, трансфармато- !

Рав отличается от группы соединения т трансе)орматорав на две условные единицы, а количества трансформаторов vl ъ 13 v12 з Р vlç ъ Оз m4 ) О и электрических машин п1>7 11 и Ъ О, n, = 0.

2. Электрическая сеть по п.1, отличающаяся тем, что, дополнительно в рассечку между выводами статорных сбматок l, и ll злект1279014

8 общие точки сое— рических машин и т, и rn трансформаторов подключены коммутационные аппараты.

3. Электрическая сеть по п.2, о тл и ч а ю щ а с я тем, что дополнительно к выводам статорных обмоток 1 и h электрических машин

2 подключены одни выводы коммута— ционньж аппаратов, вторые выводы которых имеют динения.

4.Электрическая сеть по п.1,о т л и ч а ю щ а я с я тем,что электрические чашины выполнены в виде генераторов.

5. Электричекая сеть по п. 1, отличающаяся тем, что электрические машины выполнены в виде синхронных компенсаторов.

1 279014

П

° /

Составитель А.Михайлов

Редактор А.Сабо Техред B.Кадар Корректор С.Черни

Заказ 6850/56 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4