Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой



Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой
Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой

 


Владельцы патента RU 2557663:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к повышению качества электрической энергии в линиях с распределенными параметрами среднего, высокого и сверхвысокого напряжения. Изменение первичных параметров линии электропередачи в процессе эксплуатации связано с изменением величины стрелы провеса линейного провода линии электропередачи. Для трех линейных проводов, входящих в состав трехфазной трехпроводной линии электропередачи (ЛЭП) (2), расположенных на опорах (1), предложено их стрелы провеса оценивать одним дальномером (24), работающим в режиме реального времени, который расположен в поддерживающей конструкции на этих линейных проводах и объединяющей при помощи полимерных изоляторов (3) все линейные провода. Поддерживающие конструкции из полимерных изоляторов с дальномерами располагаются в некоторых местах или на протяжении всей длины линии электропередачи. Дальномеры получают питание от накапливающей электроэнергию батареи (20), в свою очередь, получающей электроэнергию от солнечной батареи (10). В результате сравнения в процессоре величин действительные величины стрелы провеса провода, только что косвенно измеренные, учитываются в специализированной программе. Изобретение обеспечивает уменьшение потерь электрической энергии и повышение пропускной способности ЛЭП. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании, монтаже, наладке и эксплуатации линий электропередачи (ЛЭП) среднего, высокого и сверхвысокого напряжений.

Передача электрической энергии по протяженным ЛЭП, а также электрической энергии повышенной частоты по сравнительно непротяженным линиям электропередачи обеспечивается: по одно- и двухпроводным линиям одной парой волн электромагнитного поля (падающей и отраженной); по трехпроводным - тремя парами; по четырехпроводной - четырьмя и т.д. [1]. В результате согласования ЛЭП с электрической нагрузкой пропускная способность линии электропередачи повышается из-за исключения отраженной волны электромагнитного поля, уменьшается степень искажения кривых напряжения и тока, увеличивается надежность работы электрического оборудования, нормализуется работа релейной защиты, автоматики и связи, улучшается экологическая обстановка в районе эксплуатации линии электропередачи.

Известны способы согласования линий связи с нагрузкой [2]. Однако применяемые здесь технические элементы, такие как дифференциальный усилитель, не предназначены для работы на высоком напряжении, к примеру 110 кВ [ГОСТ Р 54149-2010]. Это значит, что специфика реализации этих способов [2] достаточно своеобразна и неприменима в линиях электропередачи с распределенными параметрами среднего, высокого и сверхвысокого напряжений.

Известно условие согласованного режима работы однопроводной ЛЭП [3], на основании которого работает устройство [патент RU 2390924], где реализован согласованный режим работы однопроводной ЛЭП. Недостатком изобретения является то, что по такому условию согласования невозможно добиться согласования для несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП [1].

Прототипом является изобретение [4], где рассмотрен способ согласования трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой на частотах ярко выраженных гармонических составляющих токов и напряжений. Недостатком этого способа согласования ЛЭП с нагрузкой является то, что здесь не учитываются посезонные, нагрузочные (снижение, увеличение тока ЛЭП) изменения величин первичных параметров эксплуатируемой ЛЭП, которые связаны с изменением стрелы провеса каждого линейного провода трехфазной трехпроводной ЛЭП. Стрелы провеса провода должны соответствовать нормам, указанным в источнике [5]. Они будут изменяться в процессе эксплуатации ЛЭП, будут изменяться и ее вторичные параметры, что в итоге приведет к изменению условий согласования ЛЭП с электрической нагрузкой.

Цель изобретения - формирование способа учета стрелы провеса проводов трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП при ее согласовании с электрической нагрузкой на основании непрерывного контроля за первичными параметрами этой линии электропередачи в реальном времени. При помощи косвенно измеренных величин стрел провеса линейных проводов определяются условия согласования трехфазной трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой [6-9].

Технический результат заключается в обеспечении стабильного соблюдения условий согласования трехфазной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой, которые посезонно могут изменяться, а также изменяются в зависимости от величины тока ЛЭП. Выполнение условий согласования трехфазной трехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой повлечет за собой уменьшение потерь электрической энергии, повышение пропускной способности ЛЭП, уменьшение степени искажения кривых напряжения и тока по всей протяженности ЛЭП.

Технический результат достигается тем, что способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой, заключающийся в том, что исходная информация о напряжениях и токах в линии электропередачи через устройства сопряжения или датчики поступает в процессор, в то время, как величина стрелы провеса линейного провода определяется один раз на основании справочных данных или измерения по месту, далее эта величина участвует в определении первичных параметров линии электропередачи, при помощи которых получают условия согласования линии электропередачи с распределенными параметрами, отличающийся тем, что в процессоре уточняются условия согласования трехфазной трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой для каждого провода линии электропередачи, которые могут изменяться из-за посезонного повышения или понижения температуры, образования гололеда на проводах, увеличения или уменьшения величины транспортируемого тока, что влечет за собой изменение стрелы провеса провода, а, значит, и изменение первичных параметров линии, на основании которых получают вторичные параметры линии и определяют условия согласования трехфазной трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой для трех линейных проводов, находящихся в одной вертикальной плоскости и расположенных на опорах типа елочка, таких как ПС220-5, ПС220-6, предложено их стрелы провеса оценивать одним дальномером, работающим в режиме реального времени, который расположен в поддерживающей конструкции на этих линейных проводах и объединяющей при помощи полимерных изоляторов все линейные провода, поддерживающие конструкции из полимерных изоляторов с дальномерами располагаются в некоторых местах на протяжении всей длины линии электропередачи, дальномеры получают питание от накапливающей электроэнергию батареи, в свою очередь, получающую электроэнергию от солнечной батареи, измеренные величины стрел провеса провода передаются в процессор компьютера, где специализированная программа, определяющая первичные и вторичные параметры трехфазной трехпроводной линии электропередачи, учитывает величину стрелы провеса каждого линейного провода и уточняет величины токов и напряжений, которые соответствуют токам и напряжениям согласованной трехфазной трехпроводной линии электропередачи, после этого в результате сравнения действительного и эталонного значений сопротивлений нагрузки, напряжений в конце линии или токов, поступающих в нагрузку, формируются управляющие сигналы для корректирующих органов, в качестве которых могут быть использованы устройства РПН силовых трансформаторов, автоматизированные технологические комплексы, накопители электроэнергии, источники активной мощности, такие как малые, средние гидроэлектростанции или электростанции других типов.

Три линейных провода. находящихся в одной вертикальной плоскости, могут располагаться на опорах не только типа елочка, таких как ПС220-5, ПС220-6, но и на портальных опорах, таких как ПП750-3.

Сущность изобретения поясняется схемами: на рис.1 показан алгоритм косвенного измерения дальномером стрелы провеса каждого провода трехфазной трехпроводной ЛЭП; на рис.2 показано место установки устройства; на рис.3 представлен алгоритм работы устройства, косвенно измеряющего стрелу провеса каждого линейного провода трехфазной трехпроводной ЛЭП; на рис.4 представлен алгоритм работы процессора; на рис.5 показаны расстояния, необходимые для определения стрелы провеса каждого линейного провода ЛЭП; на рис.6 показаны расстояния, необходимые для определения стрелы провеса каждого линейного провода ЛЭП, размещенной на портальных опорах.

На рисунках используются следующие обозначения:

1 - опора ЛЭП;

2 - трехфазная трехпроводная высоковольтная ЛЭП;

3 - изолятор;

4 - линейный провод ЛЭП 2;

5 - место (М) установки устройства 9 (У);

6 - заземление;

7 - треугольник изоляторов, установленный в месте 5 (М) установки устройства 9 (У);

8 - конструкция устройства (КУ);

9 - устройство (У);

10 - солнечная батарея (СБ);

11 - антенна (А У);

12 - накидная гайка для прямого соединения;

13 - арматура с накидными гайками 12 по бокам;

14 - арматура с наружной резьбой на одном конце изолятора 3;

15 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП У) устройства 9 (У);

16 - процессор (П У) устройства 9 (У);

17 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП У) устройства 9 (У);

18 - специализированная программа (LEP3 v.1.00) для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии высоковольтной линии электропередачи трехфазного трехпроводного исполнения 2;

19 - фотоприемник дальномера 24 (Д);

20 - электрическая батарея дальномера 24 (Д);

21 - конструкция из полимера, куда помещается дальномер 24 (Д);

22 - лазер дальномера 24 (Д);

23 - электронный блок;

24 - дальномер (Д);

25 - диэлектрик;

26 - земля;

27 - диспетчерский пункт (ДП);

28 - антенна (А) диспетчерского пункта 27 (ДП);

29 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);

30 - процессор (П);

31 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);

32 - показывающий или самопишущий регистрирующий прибор (РО);

33 - точка начала луча 35, исходящего от лазера 22 дальномера 24 (Д);

34 - конечная точка отраженного луча 36, находящаяся на фотоприемнике 19;

35 - луч, исходящий от лазера 22 дальномера 24 (Д);

36 - отраженный от земли 26 луч 35;

37 - конечная точка на земле 26 луча 35 и начальная точка на земле 26 луча 36;

38 - прижимная шайба;

39 - фиксирующая гайка;

40 - резьба;

41 - блок величины расстояния L1 (N1), измеренной дальномером 24 (Д);

42 - блок косвенно измеренной величины (N) стрелы провеса линейного провода 4;

43 - блок величины стрелы провеса (Nз) линейного провода 4;

44 - блок суммы ;

45 - сборная арматура, распорка для жесткой фиксации изоляторов 3, находящихся в вертикальном положении относительно земли 26.

Суть предлагаемой разработки заключается в реализации при помощи технических средств, таких как дальномер [патент RU 2340871], для косвенного измерения стрелы провеса всех линейных проводов, конструктивно связанных в одном месте, на плоскости, полимерными изоляторами. Таким образом осуществляется контроль за посезонным изменением первичных параметров [1] эксплуатируемой протяженной трехфазной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи. Это приведет к посезонному, нагрузочному изменению расчетных, полученных на основании математической модели ЛЭП [1], условий согласования трехфазной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой [6-9]. Стабилизация этих условий согласования достигается для действующей ЛЭП при помощи изобретения [патент RU 2488218].

Пусть будет необходимо выполнить контроль за посезонным или нагрузочным (уменьшение или увеличение передаваемой силы тока по ЛЭП) изменением первичных параметров [1] эксплуатируемой протяженной трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП, а также ее последующее согласование с электрической нагрузкой. Рассмотрим алгоритм работы изобретения на примере одноцепной трехфазной ЛЭП.

На рис.1 показан алгоритм косвенного измерения дальномером стрелы провеса каждого линейного провода трехфазной трехпроводной ЛЭП для контроля за посезонным изменением первичных параметров трехфазной трехпроводной неизолированной высоковольтной ЛЭП 2. Здесь в качестве объекта, за которым осуществляется контроль, выступает трехфазная трехпроводная высоковольтная ЛЭП 2, линейные провода которой подвешены в пространстве при помощи гирлянд изоляторов 3, крепящихся к опорам 1. Гирлянды изоляторов 3 одной опоры 1 расположены на расстоянии L от гирлянд изоляторов 3 другой опоры 1. На расстоянии L/2 от опоры, находится место 5 (М) установки устройства 9 (У), где каждый линейный провод 4 трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 соединен с другим линейным проводом 4 при помощи полимерного изолятора 3 или нескольких полимерных изоляторов 3. Между линейными проводами 4 размещается устройство 9 (У), в результате чего образуется треугольник из изоляторов 7. В устройстве 9 (У) (рис.1 и 2) размещен дальномер 24 (Д) (рис.3), устройство которого описано в изобретении [патент RU 2340871] или в изобретении [патент RU 2381447]. Этот дальномер 24 (Д) установлен для определения расстояния L1 от места расположения дальномера 24 (Д), т.е. лазера 22 (рис.3), до земли 26. Стрелки на рис.3, 5 и 6 показывают направление луча 35 от начальной точки 33 лазера 22 (рис.3) дальномера 24 (Д) (рис.3) до конечной точки 37 на земле 26, являющейся начальной точкой луча (отраженного) 36, распространяющегося по направлению к конечной точке 34, находящейся на фотоприемнике 19. Таким образом определяется расстояние между землей 26 и дальномером 24 (Д) [патент RU 2340871].

Высоковольтные опоры имеют заземление 6 (рис.1).

На рис.2 показано место 5 (М) установки устройства 9 (У), содержащего в своей конструкции дальномер 24 (Д) (рис.3). В место 5 (М) входят линейные провода 4 трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 (рис.1). Линейные провода 4 объединены в одной вертикальной плоскости между собой полимерными изоляторами 3, которые обеспечивают фиксированные расстояния между линейными проводами 4 трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2. Каждый линейный провод 4 на рис.1, 2, 5, 6 имеет свое условное обозначение А или В или С.Полимерные изоляторы 3 на рис.2 соединены с линейными проводами 4 при помощи крепежных ушей, через которые продеты линейные провода 4. Такую связь можно выполнить и при помощи зажимов, таких как ПГН-5-3В, куда укладывается линейный провод 4, а накидная гайка для прямого присоединения с внутренней резьбой 12 (Г) позволит убрать слабину и упростить монтаж полимерных изоляторов на высоте. Так, между линейными проводами 4, а именно A и C, расположена конструкция устройства 8 (КУ) (рис.2, 3, 5, 6), содержащая в своем составе две накидные гайки 12 (Г), находящиеся по бокам арматуры 13. Каждая гайка навинчивается на арматуру с наружной резьбой 14 полимерного изолятора 3. Кроме того, конструкция устройства 8 (КУ) содержит устройство 9 (У), представляющее собой конструкцию из диэлектрика, такого как пластмасса, по бокам которого расположены солнечные батареи 10, такие как СЗУ2-БСА-7,5 или СЗУ2-БСА-15У.

На рис.3 представлен алгоритм работы дальномера 24 (Д), входящего в состав устройства 9 (У) (рис.1-3, 5, 6), измеряющего расстояние L1 от лазера 22 дальномера 24 (Д), расположенного на поддерживающей конструкции из изоляторов 3 на линейных проводах 4 (рис.1, 2, 5, 6), до земли 26. Дальномер 24 (Д) (рис.3) получает электроэнергию от источника питания, каковым является солнечная батарея 10 (СБ), которая преобразует энергию солнца в электричество. Электроэнергия накапливается батареей 20 дальномера 24 (Д). Батарея 20 дальномера 24 (Д) является источником электроэнергии для лазера 22. Часть конструкции 21 может быть наполнена диэлектриком 25 или может быть полой.

Аналого-цифровой преобразователь 15 (АЦП У) устройства 9 (У) (рис.1-3, 5, 6) позволяет сформированные в электронном блоке 23 (рис.3) аналоговые сигналы преобразовать в дискретные, после чего они поступают в процессор 16 (П У). Дискретные сигналы из процессора 16 (П У) подаются в блок цифроаналогового преобразователя 17 (ЦАП У), такого как GSM модем Enfora 1218, СПТ 961, СПГ 763 и т.п. [10], где преобразуются в аналоговые. Затем результаты косвенного измерения и измерения расстояния L1 передаются по каналу связи при помощи антенны 11 (А У) (рис.2, 3, 5, 6), установленной снаружи устройства 9 (У), в диспетчерский пункт 27 (ДП) (рис.3) на антенну 28 (А), откуда поступают в блок аналого-цифрового преобразователя 29 (АЦП), такого как GSM модем Enfora 1218. Затем данные переходят в процессор 30 (П) и дальше в блок цифроаналогового преобразователя 31 (ЦАП), где преобразуются в аналоговые. Далее результаты косвенного измерения и измерения расстояния L1 выводятся на показывающий или самопишущий регистрирующий прибор 32 (РО).

На рис.4 представлен алгоритм работы процессора 16 (П У) (рис.3) на примере работы дальномера 24 (Д). Здесь на рис.4 из 15 (АЦП У) (рис.3) в процессор 16 (П У) поступают сигналы, иллюстрирующие измеренные дальномером 24 (Д) (рис.3, 4) величины расстояния L1 в блок 41 (N1) (рис.4) от точки 33 (рис.3, 5, 6) до 37 или от точки 37 до 34. Затем величина блока 41 (N1) (рис.4) поступает в блок 42 (N), где определяется стрела провеса линейного провода 4 трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 по ниже приведенным формулам.

Стрелы провеса линейных проводов 4 (рис.1, 2, 5) определяются с учетом размеров, представленных на рис.5, где показаны расстояния, необходимые для определения стрелы провеса каждого линейного провода 4 ЛЭП 2:

L1 (рис.3, 5, 6) - расстояние между точкой 37 (рис.5) и 33 или 37 и 34;

L2 - расстояние между центром линейного провода 4, а именно С и точкой 33 или 34, мм;

L3C - расстояние между точкой 37 и центром линейного провода 4, а именно C, мм;

L4 - расстояние между точкой 33 или 34 и центром линейного провода 4, а именно B, мм;

L5B - расстояние между точкой 37 и центром линейного провода 4, а именно B, мм;

L6 - расстояние между точкой 33 или 34 и центром линейного провода 4, а именно A, мм;

L7A - расстояние между точкой 37 и центром линейного провода 4, а именно A, мм.

Формулы, по которым определяются стрелы провеса линейных проводов A, B и C (рис.1, 2, 5) трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 (рис.1) с учетом рис.5, предстанут в виде:

LA=L01-(L1+L6); LB=L02-(L1+L4); LC=L03-(L1-L2),

где L01, L02, L03 - высота подвески провода на изоляторе у опоры, мм.

Из вышеприведенных формул величина L1 определяется дальномером 24 (Д) (рис.3). Другие расстояния, такие как LA, L6, LB, L4, LC и L2, определены и зафиксированы при помощи полимерных изоляторов 3 (рис.1, 2, 5), входящих в треугольник изоляторов 7 (рис.1).

Далее рассмотрен алгоритм уточнения стрелы провеса провода лишь одного линейного провода 4, а именно А ЛЭП 2. Для линейных проводов В и С этот алгоритм идентичен.

На основании вышеприведенных формул в этом алгоритме определена величина стрелы провеса одного линейного провода 4, а именно A, входящего в состав ЛЭП 2 (рис.1) в блоке 42 (N) (рис.4).

Блок 18 (LEP3 v.1.00) на рис.4 иллюстрирует использование в предлагаемом способе специализированной программы для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в линии электропередачи трехфазного трехпроводного исполнения [11]. При помощи этой программы определяются действующие значения комплексных величин токов и напряжений, постоянные распространения волн электромагнитного поля по проводам ЛЭП 2 (рис.1), величины собственных и взаимных волновых сопротивлений. Для данной части рассматриваемого алгоритма блок 18 (LEP3 v.1.00) служит для определения величины стрелы провеса каждого линейного провода 4 (рис.1, 2, 5, 6), участвующей в определении первичных параметров ЛЭП 2 (рис.1) [1], на основании которых определяют расчетные вторичные параметры ЛЭП, участвующие в формировании условий согласования трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 с электрической нагрузкой [6-9], стабилизации которых требуется достичь в изобретении [патент RU 2488218].

Стрелы провеса каждого линейного провода 4 (рис.1, 2, 5, 6) участвуют в определении первичных параметров трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 (рис.1). Это отображается следующими формулами [1] (для линейных проводов A и B):

1) емкостная связь между линейным проводом 4, условно A, и поверхностью земли (поперечный параметр ЛЭП 2) определяется так [1]:

,

где H - расстояние между линейным проводом 4 и его зеркальным отражением относительно поверхности земли, мм; c - постоянный коэффициент, равный 41.4·106 км/ф; r - радиус провода, мм, l - протяженность исследуемого участка ЛЭП 2, мм.

С учетом провеса линейного провода 4, условно А, трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 расстояние между проводом 4 и его зеркальным отражением определяется по формуле [1]:

,

где (L1+L6) - величина расстояния между проводом 4 и землей 26, поступающая в блок 18 (LEP3 v.1.00) (рис.4) от блока 42 (N), мм; LA - стрела провеса провода 4, мм;

2) емкостная связь между двумя линейными проводами 4, условно А и В, круглого сечения с погрешностью до 5% может быть определена так [1]:

;

,

где Hij - расстояние между первым проводом 4 и зеркальным отражением второго, мм; d - расстояние между проводами 4, мм;

3) резистивная составляющая электромагнитной связи между двумя линейными проводами 4, то есть активная проводимость между ними определяется [1]:

,

где ρ+ и ρ- - объемная плотность положительных и отрицательных зарядов в пространстве от провода 4 ЛЭП 2 до поверхности земли; V+ и V- - скорость перемещения этих зарядов; µ0=4π·10-7 Гн/м - магнитная постоянная; n - гармоническая составляющая; f0 - частота основной гармоники;

4) количественная оценка индуктивной связи между линейными проводами 4 исследуемой трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 определяется по формуле [1]:

.

Вышеприведенные формулы, работающие в блоке 18 (LEP3 v.1.00), позволяют определить первичные параметры трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 (рис.1). Затем на основании расчетных первичных параметров определяются вторичные параметры рассматриваемой ЛЭП 2, а также условия ее согласования с электрической нагрузкой. Полученные расчетные условия согласования трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 с электрической нагрузкой необходимо реализовать для действующей ЛЭП 2, передающей электрическую энергию нагрузке (изобретение [RU 2488218]).

Из блока 18 (LEP3 v.1.00) (рис.4) поступает информация о величинах стрел провеса каждого линейного провода 4 (рис.1, 2, 5, 6), входящего в состав трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2 (рис.1), в блок 43 (Nз) (рис.4). Величины, сформированные в блоках 42 (N) и 43 (Nз), сравниваются между собой. В результате такого сравнения получается разница между косвенно измеренными величинами блока 42 (N) стрел провеса линейного провода 4 и величинами стрел провеса блока 43 (Nз) линейного провода 4, полученными ранее. Результат сравнения поступает в блок суммы . После этого величина, полученная в блоке суммы , передается из 16 (П У) (рис.3) в 17 (ЦАП У). Одновременно из 16 (П У) в 17 (ЦАП У) передаются: косвенно измеренная величина стрелы провеса LA (рис.5) и величины (L1+L6) линейного провода 4, а именно А, полученные в блоке 42 (N) (рис.4); измеренная величина расстояния L1 (рис.3, 5, 6), полученная в блоке 41 (N1) (рис.4). Затем аналоговые сигналы высокой частоты при помощи антенны 11 (А У) (рис.3) передаются на принимающую антенну 28 (А) диспетчерского пункта 27 (ДП). Затем аналоговые сигналы преобразуются в цифровые в блоке аналого-цифрового преобразователя 29 (АЦП), такого как GSM модем Enfora 1218. Далее цифровые сигналы поступают в процессор 30 (П), где фиксируется результат работы алгоритма рис.3 в виде информации о величинах блоков 41 (N1) (рис.4), 42 (N) и . Однако в процессор 30 (П) (рис.3) может поступать от 29 (АЦП) только величина блока 41 (N1), где реализуется алгоритм, показанный на рис.4. Таким образом можно выбирать от какого процессора (16 (П У) (рис.3) или 30 (П)) будет осуществляться уточнение стрелы провеса линейного провода 4, а именно А (рис.1, 2, 5), участвующей в формировании первичных параметров ЛЭП 2 (рис.1), для которой выполняется стабилизация условий согласования [патент RU 2488218]. Дальше информация в виде цифрового сигнала от процессор 30 (П) (рис.3) поступает в блок цифроаналогового преобразователя 31 (ЦАП), где преобразуются в аналоговый, и затем величины от блоков 41 (N1) (рис.4), 42 (N) и выводятся на показывающий или самопишущий регистрирующий прибор 32 (РО) (рис.3).

Одновременно работает часть алгоритма, изображенная на рис.4, которая, когда величина разницы ΔN1 или ΔN2 или ΔN3 между измеренными косвенно величинами стрел провеса провода блока 42 (N) и полученными несколько ранее величинами этих стрел провеса провода блока 43 (Nз) отлична от нуля, выполняет обновление ранее полученных величин стрел провеса провода в блоке 43 (Nз) более поздними значениями стрел провеса этого провода в блоке 42 (N). Новые значения стрел провеса провода 4 (рис.1, 2, 5, 6) поступают в блок 18 (LEP3 v.1.00) (рис.4).

Программа 18 (LEP3 v.1.00) работает в составе изобретения [патент RU 2488218].

Таким образом, с учетом изложенного ранее алгоритма, теперь можно достичь стабильности согласования с электрической нагрузкой трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП при посезонном изменении условий согласованного режима работы ЛЭП 2 (рис.1).

На рис.6 показаны расстояния L1, L8, L9, необходимые для определения стрелы провеса каждого линейного провода 4 линии электропередачи 2, размещенной на портальных опорах, таких как ПП750-3, и отличающихся от опор ЛЭП 2, приведенных на рис.1 тем, что имеют вид елочки.

Стрелы провеса линейных проводов 4 на рис.6 определяются с учетом величин, представленных на рис.6 в виде расстояний:

L1 - расстояние между точкой 37 и 33 или 37 и 34;

L8 - расстояние между центром линейного провода 4, а именно A и точкой 33 или 34, мм;

L9 - расстояние между точкой 37 и центром линейного провода 4, а именно А, мм.

Формула, по которой определяются стрелы провеса линейных проводов 4, а именно: A, B и C (рис.6), трехфазной трехпроводной высоковольтной ЛЭП 2, предстанет в виде:

LABC=L001-(L1+L8),

где L001 - высота подвески линейного провода на изоляторе у опоры, мм.

Величина L1, указанная в вышеприведенной формуле, определяется дальномером 24 (Д) (рис.3), входящим в состав устройства 9 (У) (рис.6), а расстояние L8 определено и зафиксировано при помощи вертикально расположенных относительно земли 26 полимерных изоляторов 3, соединенных между собой сборной арматурой, распоркой 45, на которой есть резьба 40, предназначенная для фиксации при помощи прижимных шайб 38 и фиксирующих гаек 39, накладываемых и закручиваемых по бокам одного из концов вертикально расположенных изоляторов 3. Функционально прижимные шайбы 38 и фиксирующие гайки 39 могут быть заменены зажимами, такими как ПГН-5-3В.

Источники информации

1. Большанин Г.А. Распределение электрической энергии пониженного качества по участкам электроэнергетических систем. В 2кн. Кн. 1 / Г.А. Большанин. - Братск: БрГУ, 2006. - 807 с.

2. Кэрки Д. Согласование выходного импеданса при помощи полностью дифференциальных операционных усилителей / Д. Кэрки // Компоненты и технологии. - 2010. - №5. - С.150-154.

3. Большанин Г.А. Коррекция качества электрической энергии / Г.А. Болынанин. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. - 120 с.

4. Способ согласования трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой на частотах ярко выраженных гармонических составляющих токов и напряжений: Патент №2488218, Россия, МПК H03K 3/00 / В.А. Козлов, Г.А. Большанин. - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет", №2012110296/08; Заявл. 16.03.2012; Опубл. 20.07.2013.

5. Правила устройства электроустановок / Министерство энергетики Р.Ф. - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 160 с. - ил.

6. Козлов В.А. Условия согласования однородной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи 10 кВ и выше с нагрузкой / В.А. Козлов, Г.А. Болынанин // Материалы VII международной научно-практической конференции.- Прага: Печатный дом «Образование и Наука», 2011. - С.86-90.

7. Козлов В.А. Согласованный режим работы однородной трехпроводной линии электропередачи / В.А. Козлов, Г.А. Большанин // Системы. Методы. Технологии. - 2011. - №4. - С.70-76.

8. Козлов В.А. Согласованный режим работы однородной трехпроводной ЛЭП 220 кВ и выше как средство улучшения электромагнитной обстановки / В.А. Козлов, Г.А. Большанин // Наука сегодня: теоретические аспекты и практика применения. 4.2: Сб. науч. трудов. - Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2011. - С.63-66.

9. Козлов В.А. Условия согласования несимметричной трехфазной трехпроводной высоковольтной линии электропередачи / В.А. Козлов // Материалы VIII международной научно-практической конференции «Научная индустрия европейского континента - 2012». - Прага: Печатный дом «Образование и Наука», 2012. - С.63-66.

10. Применение GSM-модемов совместно с приборами энергоучета НПФ ЛОГИКА / ЗАО НПФ ЛОГИКА. - М.: ЛОГИКА, 2010. - 10 с.

11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010611988 "Расчет параметров трехфазной трехпроводной неизолированной линии электропередачи (LEP3 v.1.00)".

1. Способ учета стрелы провеса линейных проводов трехфазной линии электропередачи при ее согласовании с электрической нагрузкой, заключающийся в том, что исходная информация о напряжениях и токах в линии электропередачи через устройства сопряжения или датчики поступает в процессор, в то время, как величина стрелы провеса линейного провода определяется один раз на основании справочных данных или измерения по месту, далее эта величина участвует в определении первичных параметров линии электропередачи, при помощи которых получают условия согласования линии электропередачи с распределенными параметрами, отличающийся тем, что в процессоре уточняются условия согласования трехфазной трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой для каждого провода линии электропередачи, которые могут изменяться из-за посезонного повышения или понижения температуры, образования гололеда на проводах, увеличения или уменьшения величины транспортируемого тока, что влечет за собой изменение стрелы провеса провода, а значит, и изменение первичных параметров линии, на основании которых получают вторичные параметры линии и определяют условия согласования трехфазной трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой для трех линейных проводов, находящихся в одной вертикальной плоскости и расположенных на опорах типа елочка, таких как ПС220-5, ПС220-6, предложено их стрелы провеса оценивать одним дальномером, работающим в режиме реального времени, который расположен в поддерживающей конструкции на этих линейных проводах и объединяющей при помощи полимерных изоляторов все линейные провода, поддерживающие конструкции из полимерных изоляторов с дальномерами располагаются в некоторых местах на протяжении всей длины линии электропередачи, дальномеры получают питание от накапливающей электроэнергию батареи, в свою очередь, получающую электроэнергию от солнечной батареи, измеренные величины стрел провеса провода передаются в процессор компьютера, где специализированная программа, определяющая первичные и вторичные параметры трехфазной трехпроводной линии электропередачи, учитывает величину стрелы провеса каждого линейного провода и уточняет величины токов и напряжений, которые соответствуют токам и напряжениям согласованной трехфазной трехпроводной линии электропередачи, после этого в результате сравнения действительного и эталонного значений сопротивлений нагрузки, напряжений в конце линии или токов, поступающих в нагрузку, формируются управляющие сигналы для корректирующих органов, в качестве которых могут быть использованы устройства РПН силовых трансформаторов, автоматизированные технологические комплексы, накопители электроэнергии, источники активной мощности, такие как малые, средние гидроэлектростанции или электростанции других типов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что три линейных провода, находящихся в одной вертикальной плоскости, могут располагаться на опорах не только типа елочка, таких как ПС220-5, ПС220-6, но и на портальных опорах, таких как ПП750-3.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности электроснабжения потребителей и обеспечение нормированного качества электрической энергии.

Изобретение направлено на обеспечение электроснабжения тяговых потребителей. Предложенная система содержит реле направления мощности, расположенные на тяговых подстанциях и своими выходами соединенные с блоками управления выключателями, а входами - с блоками определения тока плеча питания тяговых подстанций и трансформаторами напряжения распределительных устройств 27,5 кВ.

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение потерь электрической энергии, повышение пропускной способности линии и уменьшение степени искажения кривых напряжения и тока.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении быстродействия и мощности устройства.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности и экономической эффективности распределительных систем электроснабжения потребителей.

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для выработки решений при оперативно-диспетчерском управлении режимами энергосистем, основываясь на выборе опасных сечений и определении максимально-допустимых перетоков по параметрам текущего режима электроэнергетической системы.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение наведенного напряжения.

Способ подключения тяговых трансформаторов в системе переменного тока 25 кВ относится к области электрифицированных железных дорог и может быть использован для питания как тяговой, так и нетяговой нагрузки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования вставкой постоянного тока на базе двух ведомых сетью преобразователей напряжения типа СТАТКОМ, управляемых способом широтно-импульсной модуляции (ВПТН).

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - снижение емкостной составляющей тока отбора мощности.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об обрыве нулевого провода и обрыве соединения контура заземления подстанции с нейтральной точкой трансформатора.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в линиях постоянного тока высокого напряжения, к которой через автономный преобразователь подключена сеть переменного тока.

Изобретение относится к трансформаторам и предназначено для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения этой же частоты.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе обнаружения повреждения для обнаружения повреждений линии на электродной линии в системе HVDC.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты потребителей электрической энергии от перенапряжений, вызванных ухудшением параметров нулевого провода или его обрыва, и для обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности.

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обеспечения электро- и пожаробезопасности при эксплуатации электроустановок путем надежного отключения потребителей при однофазных повреждениях изоляции.

Изобретение относится к защите электроустановок напряжением до 1000 В от аварийных режимов, которые могут вызвать электропоражения людей и сельскохозяйственных животных, а также пожары от коротких замыканий.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для защиты потребителей электрической энергии от перенапряжений, вызванных обрывом нулевого провода, и для обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при передаче электрической энергии потребителю с помощью трехфазной трехпроводной линии электропередачи (ЛЭП) (2), согласование которой с нагрузкой достигается в результате выполнения определенных условий, которые посезонно могут изменяться в результате изменения первичных параметров трехфазной трехпроводной линии электропередачи, определяемых с учетом величин стрел провеса каждого провода этой линии электропередачи и величин расстояний соответственно между линейным проводом и землей (18). Посезонное изменение стрелы провеса провода и изменение расстояния между линейным проводом (5) и землей предложено измерять при помощи дальномера (25). Согласование заключается в сопоставлении действительного и эталонного сопротивлений нагрузки, напряжений в конце линии или токов, поступающих в нагрузку. Исходные данные о напряжениях и токах в линии могут быть получены через устройства сопряжения или датчики, выполненные в виде трансформаторов напряжения и тока, спектроанализаторов, делителей напряжения или шунтов переменного тока. В результате обработки исходных данных в процессоре формируются управляющие сигналы для корректирующих органов. Изобретение обеспечивает уменьшение потерь и повышение пропускной способности ЛЭП. 3 ил.
Наверх