Мобильный генератор тока для плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи



Мобильный генератор тока для плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи
Мобильный генератор тока для плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи

 


Владельцы патента RU 2522423:

Козлов Александр Васильевич (RU)
Чулков Андрей Николаевич (RU)
Шурупов Алексей Васильевич (RU)
Виноградов Андрей Александрович (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и безопасности. Мобильный генератор содержит источник электрической энергии в виде двух дизельных электрических генераторов переменного напряжения, выпрямитель переменного напряжения, проводники с клеммами для его подключения к проводам ВЛ и электрические шины для соединения проводов ВЛ на пролете между опорами по схеме плавки гололеда, при этом посредством полупроводникового преобразователя со схемой управления, обеспечивающего режим источника тока, достигается мягкий режим работы дизельных электрических генераторов, полупроводниковый преобразователь обеспечивает постоянство заданного тока плавки гололеда независимо от электрического сопротивления проводных цепей и цепей заземления, а его схемное решение обеспечивает плавку гололеда на длине до двух пролетов ВЛ на фазных проводах и грозозащитном тросе ВЛ, в том числе при исполнении грозозащитного троса с заземлением на каждой опоре. 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к оборудованию воздушных линий электропередачи (ВЛ) напряжением до 220 кВ и выше, расположенных в районах с возможными гололедными образованиями на проводах.

Мобильный генератор тока для плавки гололеда обладает рядом преимущества по сравнению с стационарными средствами для плавки гололеда на проводах ВЛ, что позволяет с меньшими затратами обеспечивать надежную работу сетей электроснабжения.

Уровень техники

В настоящее время для плавки гололеда на проводах ВЛ используют исключительно стационарные источники тока [1], которые подключают на длинные участки ВЛ, которые подвержены гололедообразованию. Однако, практика эксплуатации ВЛ 110220 кВ показала, что только от 7 до 30% длины нагреваемого провода во время плавки действительно покрыто гололедом. Потери электроэнергии впустую значительны. Использование мобильной установки для плавки наледи позволяет выезжать на те участки ВЛ, где обнаружено обледенение проводов.

Сущность изобретения

Предлагаемый в качестве изобретения мобильный генератор тока для плавки гололеда показан в общем виде на рисунке Фиг.1, где:

1 - Автомобиль.

2 - Силовой выпрямитель-преобразователь.

3 - Два дизель-генератора ADV320 по 320 кВт.

4 - Подъемник АПТ-50.

Представленный вариант силового вторичного преобразователя выгодно отличается от классической схемы с управляемым тиристорным выпрямителем. Основные преимущества такого решения заключаются в следующих аспектах:

- Отсутствие силового трансформатора;

- Упрощенная схемотехника и изготовление;

- Повышенная надежность;

- Снижение потерь;

- Работа дизель-генераторов в мягком режиме источника постоянного тока;

- Простота реализации алгоритма управления.

Схемное решение вторичного преобразователя показано на фиг.2, где:

1 - А, В, С фазы напряжения 400 В;

2 - L1 индуктивность входного фильтра;

3 - C1 емкость входного фильтра;

4 - K1 силовой полупроводниковый преобразователь

5 - Cx. Упр. Схема управления преобразователя;

6 - C2 - емкость выходного фильтра;

7 - Rн Нагрузка.

В результате модельных исследований и предварительных расчетов, сформирован вариант установки, обладающий уникальными свойствами и не имеющий аналогов в мировой практике.

Использование двух дизель-генераторов и отказ от использования в системах плавки традиционного силового трансформатора позволяет упростить управление энергетической установкой, повысить ее надежность и значительно снизить весогабаритные характеристики, а также ее стоимость.

Учитывая, что мобильный генератор тока для плавки гололеда включает в себя и подъемный механизм, например АПТ-50, что, в конечном счете, придает ему следующие отличия:

1. Установка для плавки гололеда обеспечивает самостоятельное передвижение к месту производства плавки.

2. Предложенное решение обеспечивает быструю сборку схемы, а после плавки гололеда - восстанавливает нормальную работу сети.

3. Выбранная компоновка включает в себя подъемный механизм, что обеспечивает быструю коммутацию подводящих проводов на провода ВЛ и значительно расширяет функциональность установки.

4. Два дизель - генератора обеспечивают резервирование главного компонента системы, сохраняя возможность плавки при увеличении времени процесса.

5. Время развертывания одного комплекта, с момента прибытия на место - 20-30 мин. (с манипулятором).

6. Установка для плавки гололеда обеспечивает плавку на расстоянии не менее двух пролетов.

7. Обеспечивает оперативную плавку на заземленных грозозащитных тросах без демонтажа подвески.

8. Срок эксплуатации системы не менее 8 лет.

9. Режимы работы устройства - полуавтоматический - под управлением оператора.

Мобильный генератор тока для плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи отличается от известных схемных решений [2] стабилизации тока нагрузки следующим:

- в качестве источника электрической энергии использованы два дизельных электрических генератора, выпрямленное напряжение которых соединено либо последовательно, либо параллельно в зависимости от требуемой для плавки величины тока, обеспечивая повышение выходного напряжения при больших сопротивлениях цепей.

- посредством полупроводникового преобразователя, обеспечивающего режим источника тока, достигается мягкий режим работы дизель-генераторов.

- режим источника тока полупроводникового преобразователя обеспечивает постоянство заданного тока плавки гололеда независимо от электрического сопротивления проводных цепей и цепей заземления.

- его схемное решение обеспечивает плавку гололеда на фазных проводах и грозозащитном тросе ВЛ, в том числе при исполнении грозозащитного троса с заземлением на каждой опоре, на длине до двух пролетов ВЛ.

Промышленная применимость

Использование изобретения при очистке проводов ВЛ действующих систем электроснабжения, электрических подстанций, линий электропередач и других энергообъектов, особенно для сетей 110 и 220 кВ, позволит исключить человеческий фактор в причинах аварий, повысить их эксплуатационную надежность и безопасность работы.

Мобильный генератор тока для плавки гололеда позволяет не только значительно сократить расходы на эксплуатацию ВЛ, но также обеспечить быструю очистку ВЛ от наледи.

Список цитируемой литературы:

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПЛАВКЕ ГОЛОЛЕДА ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ. Часть 1. РД 34.20.511 (МУ 34-70-027-82). Разработано Всесоюзным научно-исследовательским институтом электроэнергетики (ВНИИЭ) и Львовским ордена Ленина политехническим институтом. Утверждено Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Заместитель начальника К.М. Антипов. Дата введения: 01-01-1983 до 31-12-1999 г.

2. Выпрямители с тиристорным регулятором напряжения. А. Федюков. fedjukov@mail.ru http://www.fedjukov.narod.ru/. 22 авг. 2006.

Мобильный генератор тока для плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи (ВЛ), содержащий источник электрической энергии в виде двух дизельных электрических генераторов переменного напряжения, выпрямитель переменного напряжения, проводники с клеммами для его подключения к проводам ВЛ и электрические шины для соединения проводов ВЛ на пролете между опорами по схеме плавки гололеда, отличающийся тем, что посредством полупроводникового преобразователя со схемой управления, обеспечивающего режим источника тока, достигается мягкий режим работы дизельных электрических генераторов, что полупроводниковый преобразователь обеспечивает постоянство заданного тока плавки гололеда независимо от электрического сопротивления проводных цепей и цепей заземления, что его схемное решение обеспечивает плавку гололеда на длине до двух пролетов ВЛ на фазных проводах и грозозащитном тросе ВЛ, в том числе при исполнении грозозащитного троса с заземлением на каждой опоре.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области электроэнергетики и может найти применение при эксплуатации воздушных линий (ВЛ) в условиях гололедообразования. Технический результат изобретения - снижение вероятности повреждения линии при использовании быстродействующего автоматического повторного включения (АПВ) в режиме плавки гололеда.

Использование: в электроэнергетике. Технический результат - повышение эффективности защиты ЛЭП от гололедных образований.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности.

Изобретение относится к системам безопасности и может быть применено для охраны различных объектов, например линии электропередачи, строительного крана и т.п. Способ защиты объекта от попадания на него неблагоприятных осадков заключается в формировании колебаний объекта посредством работы генератора с излучателем, предназначенных для вибрации объекта и отделения от него неблагоприятных осадков.

Использование: в области электроэнергетики для удаления гололедных отложений с проводов. Технический результат заключается в повышении эффективности.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение на электрических подстанциях, требующих компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение на электрических подстанциях, требующих плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи и компенсации реактивной мощности.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение на электрических подстанциях, требующих компенсации реактивной энергии и плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи.
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на высоковольтных подстанциях, требующих плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи (ВЛ).

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности при упрощении конструкции.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом провода. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции и горения ацетилена, для воспламенения которого и создания начальной скорости вращения устройства в камере сгорания, расположенной внутри корпуса, установлено поджигающее устройство с пороховым зарядом. За камерой сгорания установлено рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой, при этом колесо турбины жестко соединено с корпусом устройства, который выполнен несимметричным, т.е. имеющим дисбаланс относительно его оси вращения. Для увлажнения льда в опорах устройства установлены пьезоэлементы, которые при помощи токопроводов соединены с подпружиненными нагревающими элементами, установленными в передней части устройства. Технический результат состоит в увеличении производительности работы устройства и повышении качества удаления гололеда. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом провода. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции и горения ацетилена. Для увлажнения льда перед контейнером с карбидом установлен контейнер с химическим реагентом, который понижает температуру плавления льда, а для воспламенения ацетилена в камере сгорания, расположенной внутри корпуса, установлено поджигающее устройство. За камерой сгорания установлено рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой, при этом колесо турбины жестко соединено с корпусом устройства. Технический результат состоит в увеличении производительности работы устройства и повышении качества удаления гололеда. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом провода. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции и горения ацетилена. За камерой сгорания установлено рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой, при этом колесо турбины жестко соединено с корпусом устройства. Поджигающее устройство установлено в камере сгорания, расположенной перед колесом турбины. В передней части устройства для увлажнения льда размещены подпружиненные элементы с высоким коэффициентом трения по льду, а в камере сгорания расположен стартовый пороховой заряд. Технический результат состоит в увеличении производительности работы устройства и повышении качества удалении гололеда. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом провода. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции и горения ацетилена. Для увлажнения льда перед контейнером с карбидом установлен контейнер с химическим реагентом, который понижает температуру плавления льда, а для воспламенения ацетилена в камере сгорания, расположенной внутри корпуса, установлено поджигающее устройство. За камерой сгорания установлено рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой, при этом колесо турбины жестко соединено с корпусом устройства, который выполнен несимметричным, т.е. имеющим дисбаланс относительно его оси вращения. Технический результат состоит в увеличении производительности работы устройства и повышении качества удаления гололеда. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство для удаления гололеда с провода линии электропередач содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом провода. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции и горения ацетилена, для воспламенения которого в камере сгорания, расположенной внутри корпуса, установлено на подшипниках рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой. В передней части устройства установлены подпружиненные токопроводящие элементы, для разогревания которых используется источник питания, выполненный в виде тороидального трансформатора тока. Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в увеличении производительности работы устройства и повышения качества удалении гололеда. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Так же оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом, находящимся на проводах. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции и горения ацетилена. Для увлажнения гололеда перед камерой с карбидом установлена камера с химическим реагентом, который понижает температуру плавления льда, а для воспламенения ацетилена в камере сгорания установлено поджигающее устройство. За камерой сгорания установлено рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой, при этом колесо турбины установлено в корпусе устройства при помощи подшипника, допускающего как его вращение вокруг своей оси, так же и его перемещение вдоль оси, при этом колесо с одной стороны подпружинено, а с другой - имеет элементы, позволяющие ему совершать периодические возвратно-поступательные движения. Технический результат состоит в увеличении производительности работы устройства и повышении качества удаления гололеда. 9 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Так же оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом провода. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции горения ацетилена. Для увлажнения льда перед камерой с карбидом установлена камера с химическим реагентом, который понижает температуру плавления льда, а для воспламенения ацетилена в камере сгорания, расположенной внутри корпуса, установлено поджигающее устройство. За камерой сгорания на подшипниках установлено рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой, при этом ось вращения фрезы смещена, т.е. имеет эксцентриситет, относительно оси вращения колеса турбины. Технический результат состоит в увеличении производительности работы устройства и повышении качества удаления гололеда. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для удаления гололеда с проводов воздушных линий электропередач. Устройство содержит корпус, который выполнен с возможностью установки его на провод. Также оно снабжено средствами передвижения и удаления льда. Средство передвижения выполнено в виде контейнера, заполненного карбидом кальция с возможностью обеспечения его контакта с увлажненным льдом провода. Для создания силы передвижения устройства используется реактивная сила, возникающая от воспламенения ацетилена, образующегося при химической реакции в результате взаимодействия карбида с водой. При удалении льда с провода используется теплота, выделяемая в результате химической реакции и горения ацетилена. Для увлажнения льда перед камерой с карбидом установлена камера с химическим реагентом, который понижает температуру плавления льда, а для воспламенения ацетилена в камере сгорания, расположенной внутри корпуса, установлено поджигающее устройство. За камерой сгорания установлено на подшипниках рабочее колесо турбины с закрепленной на нем фрезой. Технический результат состоит в увеличении производительности работы устройства и повышения качества удаления гололеда. 4 ил.

Использование: в области электроэнергетики для обнаружения гололеда на проводах линии электропередачи. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Способ включает передачу от начала линии до конца линии электропередачи высокочастотного сигнала и контроль параметров, связанных с изменением условий распространения этого сигнала по участку провода при появлении гололеда. Контроль затухания высокочастотного сигнала производят с помощью датчиков, расположенных на опорах воздушной линии вдоль трассы линии с определенными интервалами, а участок линии, на котором произошло образование гололеда, и толщину гололедной муфты на этом участке определяют исходя из увеличения затухания между двумя датчиками, ограничивающими этот участок. 4 ил.

Изобретение относится к способу плавки гололеда на проводах воздушных высоковольтных линий электропередачи без отключения потребителей. К воздушной линии 6(10) кВ, на которой необходимо провести плавку гололеда, подключается источник реактивной мощности (ИРМ) таким образом, что поток реактивной мощности, генерируемый ее, был направлен встречно потоку активной мощности по ВЛ. При таком режиме распределение напряжения вдоль линии является более равномерным при одном и том же токе, по сравнению с режимом одинакового направления активной и реактивной мощности, и позволяет проводить мероприятия по борьбе с гололедом без отключения потребителей от электроснабжения. Мощность ИРМ подбирается таким образом, чтобы ток, протекаемый по ВЛ при собранной схеме плавки гололеда, позволял проводить плавку гололеда (или осуществлять подогрев проводов ВЛ для предотвращения гололедообразования). Для реализации данного способа можно использовать как уже установленные в распределительных сетях ИРМ (батареи конденсаторов, синхронные компенсаторы, статические тиристорные компенсаторы), так и новые ИРМ (в том числе перемещаемые (мобильные). Изобретение обеспечивает плавку гололеда на проводах воздушных высоковольтных линий электропередачи без отключения потребителей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.
Наверх