Электропередача переменного тока
Изобретение относится к электроэнергетике , в частности к устройствам для передачи энергии переменным током. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности передачи энергии переменным током. Поставленная цель достигается путем перехода от трехфазной симметричной уравновешенной системы переменного тока к четырехфазной симметричной уравновешенной системе переменного тока с фазовым сдвигом между соседними напря - жениями или токами, равном 90°. При этом система четырехфазного переменного дока получается из трехфазной с помощью фазопреобразующих трансформаторов 9-12. Фазы воздушной четырехпроводной линии 26 на опорах линии располагаются так, что они образуют две симметричные двухфазные системы. В случае возникновения наиболее вероятных однофазных повреждений на линии электропередача переводится на трехфазный режим работы с передачей не менее 75% мощности исходного режима с помощью коммутационных переключений выключателей 13-24, 27-30 и фазопреобразующих трансформаторов 9-12. 6 ил., 1 табл. л Зс СО с XI О о о 00 го -25
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 25 (21) 4437885/07 (22) 08.06.88 (46) 23.12.91. Бюл. N. 47 (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики . (72) Г.И.Самородов (53) 621.316.761.21(088.8) (56) Нейман Л.P., Калантаров П.Л. Теоретические основы электротехники. -М.-Л.: Госэнергоиздат, Ч. вторая, 1959, с,251, Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Под ред, С.С,Рокотяна и И.M.Øàïèðo, М.: Энергоатомиздат, 3-е изд. перераб. и доп. 1985. Поссе А.В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока. — Энергия, Ленинградское отд, 1973, с.12 — 13. Жанаев Ц.Т. и др. Особенности режима работы электропередачи с резервной фазой, Издание Новосибирского с/х ин-та. Научные труды, т,125. Механизация и электрификация сельскохозяйственного .производства. Новосибирск, 1979, с.8. (54) ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА „„SU „„1700682 А1 (57) Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам для передачи энергии переменным током, Цель изобретения — повышение экономичности и надежности передачи энергии переменным током. Поставленная цель достигается путем перехода от трехфазной симметричной уравновешенной системы переменногз тока к четырехфазной симметричной уравновешенной системе переменного тока с фазовым сдвигом между соседними напряжениями или токами, равном 90". При этом система четырехфазного переменного, тока получается из трехфазной с помощью фазопреобразующих трансформаторов 9 — 12, Фазы воздушной четырехпроводной линии 26 на опорах линии располагаются так, что они образуют две симметричные двухфазные системы. В случае возникновения наиболее вероятных однофазных повреждений на линии электропередача переводится на трехфазный режим работы с передачей не менее 75 мощности исходного режима с помощью коммутационных переключений выключателей 13 — 24, 27 — 30 и фазопреобразующих трансформаторов 9 — 12. 6 ил.. 1 табл. а3с 1700682 мотанные обмотки 37 — 39 с числом витков-чч,55 все аварийные и рабочие обмотки 34 — 39 соединены в звезду. Рабочая 34 и аварийная 37 обмотки первого однофазного трансформатора 31 соединены с зажимами 1 и 2, рабочая 35 и аварийная 38 обмотки второго Изобретение относится к электроэнергетике, и частности к устройствам для передачи энергии переменным током, вырабатываемой крупными электростанциями, входящими в отдел ьн ые энергосистемы. Цель изобретения — повышение надежности и экономичности передачи энергии переменным током, На фиг.1 изображена схема предлагаемой четырехфазной электропередачи; на фиг.2 — принципиальная схема фазопреобраэующего трансформатора; на фиг,3 — векторное изображение трехфазной и четырехфазной симметричных уравновешенных систем переменного тока; на фиг.4 — возможные варианты промежуточной опоры четырехфазной линии, на фиг.5 — схема однократного цикла транспозиции четырехфазной линии; на фиг.6а, б, в, г — векторные диаграммы, иллюстрирующие переход четырехфазной электропередачи на трехфазный режим работы. Электропередача (фиг.1) содержит с восемью зажимами 1 — 8 фазопреобразующие трансформаторы 9 — 12, причем зажимы 1-6 служат для подключения фазопреобразующих трансформаторов 9 и 10, 11 и 12 через шинные выключатели 13 — 24 к шинам 25 трехфазных энергосистем, а два зажима 7 и 8 — для подключения к воздушной четырехпроводнойй линии 26 через линейные выключатели 27 — 30. При этом к фазе а шин 25 трехфазных энергосистем через шинный выключатель 13 подключен зажим 1 фазопреобразующих трансформаторов 9 и 11 и через шинный выключатель 20 зажим 2 фазопреобразующих трансформаторов 10 и 12, к фазевчерезшинныевыключатели14, 15 и 18 подключены зажимы 2, 3 и 6 фазопреобразующих трансформаторов 10 и 12, а к фазе с через зажимы 4 и 5 фазопреобразующих трансформаторов 9 и 11 и через шинные выключатели 21 и 24 зажимы 3 и 6 фазопреобразующих трансформаторов 10 и 12, зажимы 7 и 8 фазопреобразующих трансформаторов 9 — 12 подключены соответственно к фазам а, Р, à, Р, воздушной четырехпроводной линии 26, Все фазопреобразующие трансформаторы, как показано на фиг.2, выполнены из трех однофазных трансформаторов 31-33, каждый из которых имеет первичные рабочие обмотки 34 — 36 и аварийные встречнона5 50 однофазного трансформатора 32 — с зажимами 3 и 4, а рабочая 36 и аварийная 39 обмотки третьего однофазного трансформатора 33 — с зажимами 5 и 6. Начало вторичной обмотки 40 первого однофаэного трансформатора 31, имеющей число витков — Кт w, где KT — коэффициент трансформа2 ции фазопреобразующего трансформатора, соединенного с зажимом 7, конец вторичной обмотки 40 первого однофазного трансформатора 31 соединен с концом первой вторичной обмотки 41 второго однофазного т трансформатора 32, имеющей 3 ч число витков, начало обмотки 41 соединено с концом аналогичной обмотки 42 третьего однофазного трансформатора ЗЗ, начало которой заземлено, вторичные обмотки 43 и 44 второго 32 и третьего 33 однофазных трансформаторов, со т держащие - — w витков, соединены встречно-параллельно. один конец данной общей обмотки заземлен, а другой соединен с зажимом 8. Принцип преобразования трехфазной симметричной уравновешенной системы переменного тока в четырехфазную симметричную уравновешенную систему поясняется на фиг.3, из которой видно, что фазопреобразующий трансформатор 9 дает двухфазную несимметричную уравновешенную систему а,Р, а фазопреобразующий трансформатор 10 — несимметричную уравновешенную систему а, Р, которые в совокупности образуют четырехфазную симметричную уравновешенную систему а,P,M,P За счет расположения фаз на опорах линии, как это показано на фиг,4, создаются две независимые симметричные системы Q, а, j3,Р, в каждой из которых напряжения и токи находятся в противофазе, чем обеспечивается эффективная самокомпенсация индуктивных параметров линии, в результа- те чего удается увеличить натуральную мощность линии в 1,5 — 2,0 раза по сравнению с трехфазной линией переменного тока и тем самым существенно повысить экономичность передачи электроэнергии. Практическая независимость режимов в каждой из двухфазных линий, составляющих четырехфазную линию, обеспечивается за счет применения однократного цикла транспозиции, как это показано на фиг.5.. Высокая надежность четырехфазной электропередачи обеспечивается путем ее перевода на работу в трехфаэном режиме в 17006S2 случае возникновения наиболее вероятных однофазных повреждений линии. В исход ном состоянии при работе электропередачи в четырехфазном режиме состояние всех выключателей показано в таблице, В случае 5 устойчивого короткого замыкания (K3) одной из фаэ происходит ее отключение с высокой стороны и далее путем симметрирующих переключений соответствующих рабочих и аварийных обмоток электропередача 10 переводится на трехфазный режим работы, Требуемые переключения для перехода на трехфазный режим работы при повреждении одной из фаз следуют из таблицы, где приведено состояние выключателей в ис- 15 ходном нормальном четырехфаэном режиме и трехфазном режиме в зависимости от поврежденной фазы (в — включен, о — отключен). В результате проведения симметрирую- 20 щих переключений обмоток фазопреобразующих трансформаторов несимметричная тройка векторов на неповрежденных фазах линии преобразуется, как это показано на фиг,б, в симметричную трехфазную систе- 25 му, Формула изобретения Электропередача переменного тока для связи двух трехфазных энергосистем (узлов), содержащая воздушную четырехпро- 30 водную линию, шинные и линейные выключатели, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности передачи электроэнергии, электропередача содержит четыре фазопреобразующих 35 трансформатора для осуществления преобразования трехфазного переменного тока в четырехфазный с фазами а,Р, а,ф, каждый фазопреобразующий трансформатор имеет по шесть зажимов для подключения через указан- 40 ные шинные выключатели к шинам трехфазных энергосистем и два, седьмой и восьмой, зажима для подключения к воздушной четырехпровод-, ной линии через указанныелинейные выклю.атели, причем к фазе а передающей трехфазной 45 системы подключен первый зажим первого фазопреобраэующего трансформатора и второй зажим второго фазопреобразующего трансформатора, к фазе в — второй, третий и . шестой зажимы первого фазопреобразую- 50 щего трансформатора и первый, четвертый и пятый зажимы второго фазопреобразующего трансформатора, а к фазе с — четвертый и пятый зажимы первого фазопреобразующего трансформатора и третий и шестой зажимы второго фазопреобразующего трансформатора, седьмой и восьмой зажимы первого фазопреобразующего трансформатора подключены соответственно к фазам а и Р воздушной четырехпроводной линии, седьмой и восьмой зажимы второго фазопреобразующего трансформатора подключены соответственно к фазам а и j3 воздушной линии, зажимы третьего и четвертого фазопреобразующих трансформаторов на приемном конце подключены аналогично зажимам первого и второго фазопреобразующих трансформаторов на передающем конце, все фазопреобраэующие трансформаторы выполнены из трех однофазных трансформаторов, каждый иэ которых имеет первичные рабочие и аварийные встречно намотанн ые обмотки с числом витков w, все аварийные и рабочие обмотки соединены в звезду, рабочая и аварийная обмотки первого однофазного трансформатора соединены с первым и вторым зажимами фазопреобразующих трансформаторов, рабочая и аварийная обмотки второго однофазного трансформатора — с третьим и четвертым зажимами, а рабочая и аварийная обмотки третьего однофазного трансформатора — с пятым и шестым зажимами, начало вторичной обмотки первого однофазного трансформатора, имеющей число витков — K> w, где K> - коэффициент трансформа— 2 ции фазопреобразующего трансформатора, соединено с седьмым зажимом, конец вторичной обмотки первого однофазного трансформатора соединен с концом первой вторичной обмотки второго однофаэного Кт трансформатора. имеюотеи () w число витков, начало данной обмотки соединено с концом аналогичной обмотки третьего однофазного трансформатора, начало которой заземлено, вторичные обмотки второго и третьего однофазных трансформаторов, т содержащих — г — w витков, соединены встречно последовательно, один конец данной общей обмотки заземлен, а другой соединен с восьмым зажимом. 17О0682 1700682 1700682 Составитель И.Мирошников Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор О.Кравцова Редактор Н.Тупица Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4474 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5
