Четырехфазная пятипроводная линия электропередачи


 


Владельцы патента RU 2558697:

Королюк Юрий Федорович (RU)
Лесных Елена Владимировна (RU)
Бурянина Надежда Сергеевна (RU)

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - уменьшение потери электрической энергии и напряжения, а также снижение затрат на сооружение линии. Четырехфазная четырехпроводная линия электропередачи содержит трехфазный источник электрической энергии, двухцепную линию электропередачи, каждая из цепей которой состоит из двух проводов, два трехфазных трансформатора, первичными обмотками включенных к источнику электрической энергии, а вторичными - к линии электропередачи, и трехфазные приемники электрической энергии, подключенные к линии через трехфазные трансформаторы. При этом вдоль четырехфазной линии проложен дополнительный заземленный, общий для обеих цепей провод. Одна пара одноименных выводов вторичных обмоток обоих трансформаторов, включенных между источником энергии и линией, соединена между собой и общим для обеих цепей проводом линии, остальные два вывода вторичных обмоток трансформаторов соединены с двумя фазами цепей четырехфазной линии электропередачи, один с одной цепью, второй с другой. Первичные обмотки трансформаторов, включенных между цепями линии и нагрузками, подключены к трехфазной нагрузке, а одна из вторичных обмоток - к дополнительному проводу линии, две другие обмотки - к одной из цепей линии. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для передачи электрической энергии в электрических сетях с изолированной нейтралью.

Известна электрическая система, содержащая трехфазный источник электрической энергии, двухцепную линию электропередачи, два трансформатора, соединяющих источник электрической энергии с линией, и трехфазные приемники электрической энергии, подключенные к линии через трансформаторы (Аналог. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др. Под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.).

Однако известная электрическая система обладает значительными потерями электрической энергии и напряжения и требует достаточно больших затрат на материалы.

Известна также четырехфазная линия электропередачи (Прототип. Пат.2256273, Российская Федерация, МПК7 Н02J 3/00, 3/04, авторы: Бурянина Е.В. и др.). Линия подключена к вторичным обмоткам двух трансформаторов, параллельно включенных первичными обмотками со стороны питания и имеющих группы соединения обмоток, сдвигающих напряжения одноименных фаз вторичных обмоток на 180 градусов. Два провода линии, образующих одну цепь четырехфазной линии, включены к двум вторичным выводам одного трансформатора, а вторые два провода, образующих вторую цепь, - к одноименным вторичным выводам второго трансформатора. Третьи выводы вторичных обмоток трансформаторов заземлены. Потребители подключены к линии также через два трансформатора, тоже сдвигающих напряжения на 180 градусов. Со стороны нагрузки эти трансформаторы включены параллельно. За счет того, что токи в заземленных обмотках трансформатора противоположны по направлению, ток в земле отсутствует. Четырехфазная линия электропередачи имеет меньшие потери напряжения, чем двухцепная трехфазная, а потери электроэнергии в ней в 1,5 раз меньше, чем у двухцепной трехфазной. Кроме того, за счет отсутствия двух проводов стоимость линии меньше, чем двухцепной трехфазной. Существенным недостатком четырехфазной линии электропередачи является необходимость подключения каждого присоединения (источника питания и нагрузки) через два трансформатора. Для подключения нагрузки от двух независимых источников электрической энергии, каким должна являться четырехфазная линия, это требует дополнительно двух трансформаторов. Аналогично, подключение двух источников электроэнергии к четырехфазной линии также требует дополнительно двух трансформаторов. Вторым недостатком является то, что при отключении одной цепи (в результате аварии или ремонта) появляются токи в земле, зависящие от сопротивления земли. В условиях вечной мерзлоты в зимний период это исключает передачу электроэнергии.

Целью изобретения является повышение надежности четырехфазной линии до надежности двухцепной трехфазной с одновременным снижением потерь электрической энергии и потерь напряжения по сравнению с двухцепной трехфазной, а также снижение стоимости линии электропередачи по сравнению с двухцепной трехфазной.

Указанная цель достигается введением дополнительного провода и соответственно изменением схемы включения источников и потребителей электрической энергии по сравнению с прототипом, за счет чего число трансформаторов, включенных между источниками и потребителями, с одной стороны, и линией, с другой стороны, не увеличивается по сравнению с двухцепной трехфазной линией. Токи в обмотках трансформаторов, присоединенных к разным цепям и пятому проводу, противоположны по направлению, поэтому ток в пятом проводе меньше фазного тока каждой цепи. Поэтому потери мощности в пятипроводной четырехфазной линии меньше, чем в двухцепной трехфазной. При отключении одной цепи четырехфазная пятипроводная линия автоматически переводится в режим одноцепной трехфазной (в такой же режим, как при отключении одной цепи двухцепной трехфазной линии).

Структурная схема предлагаемой четырехфазной пятипроводной линии электропередачи приведена на фиг.1 и содержит генерирующий трехфазный источник электрической энергии 1, трехфазные трансформаторы 2 и 3, соединяющие источник электрической энергии с четырехфазной линией 4. Трансформатор 2, включенный двумя фазами к одной цепи четырехфазной линии 4, трансформирует вторичное напряжение на 180 градусов, отличное от вторичного напряжения трансформатора 3, включенного к одноименным фазам второй цепи четырехфазной линии 4. Трехфазные трансформаторы 5, соединяющие трехфазные приемники 7 с двумя фазами одной цепи четырехфазной линии 4, также трансформируют вторичное напряжение на 180 градусов, отличное от вторичного напряжения одноименных фаз трансформаторов 6, включенных между нагрузками 8 и второй цепью четырехфазной линии 4. Третьи фазы трансформаторов со стороны четырехфазной линии 4 включены к заземленному дополнительному проводу 9, проложенному вдоль всей четырехфазной линии.

Введение дополнительного провода повышает надежность четырехфазной линии до надежности двухцепной трехфазной. За счет уменьшения числа линейных проводов в предлагаемой электрической системе по сравнению с двухцепной трехфазной линией уменьшаются потери электрической энергии и напряжения, а также снижается стоимость, связанная с меньшими затратами на сооружение линии (пять проводов вместо шести).

Четырехфазная пятипроводная линия электропередачи, содержащая трехфазный источник электрической энергии, двухцепную линию электропередачи, каждая из цепей которой состоит из двух проводов, два трехфазных трансформатора, первичными обмотками включенных к источнику электрической энергии, а вторичными - к линии электропередачи, и трехфазные приемники электрической энергии, подключенные к линии через трехфазные трансформаторы, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности вдоль четырехфазной линии проложен дополнительный заземленный общий для обеих цепей провод, одна пара одноименных выводов вторичных обмоток обоих трансформаторов, включенных между источником энергии и линией, соединена между собой и общим для обеих цепей проводом линии, остальные два вывода вторичных обмоток трансформаторов соединены с двумя фазами цепей четырехфазной линии электропередачи, один с одной цепью, второй с другой, первичные обмотки трансформаторов, включенных между цепями линии и нагрузками, подключены к трехфазной нагрузке, а одна из вторичных обмоток - к дополнительному проводу линии, две другие обмотки - к одной из цепей линии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники. Предлагается устройство отбора мощности от линии электропередачи, включенной в электрической системе с заземленной нейтралью.

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).

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение условий согласования для всех линейных проводов, кроме сверхпроводников, и нейтрального провода с электрическими нагрузками.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при синхронизации по частоте подключаемых на параллельную работу генераторов, под которой понимается подключение их на общую нагрузку.

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к повышению качества электрической энергии в линиях с распределенными параметрами среднего, высокого и сверхвысокого напряжения.

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 электротехнике, а именно к устройствам, обеспечивающим энергосбережение путем централизованной компенсации реактивной мощности в условиях переменных нагрузок, и может быть использовано в высоковольтных электрических сетях напряжением от 3 кВ и выше. Технический результат заключается в улучшении энергосбережения в сетях с переменной нагрузкой. Для этого заявленное устройство содержит регулятор реактивной мощности, измеритель реактивной мощности, трансформатор напряжения, n батарей косинусных конденсаторов, каждая из которых включает m косинусных конденсаторов, первые выводы которых объединены и подключены к общей шине, n блоков контакторов, каждый из которых включает m контакторов, также введены n батарей подстроечных косинусных конденсаторов, каждая из которых включает k подстроечных косинусных конденсаторов, первые выводы которых объединены и подключены к общей шине, n блоков коммутаторов, каждый из которых включает k коммутаторов, контроллер, n анализаторов гармонического состава сигнала, при этом суммарную емкость CΣбп в каждой из n батарей подстроечных конденсаторов выбирают из соотношения CΣбп=Ск, где Ск - емкость единичного конденсатора в каждой из n батарей косинусных конденсаторов, где n, m, k>/=1. 1 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности электроснабжения потребителей, питающихся по одноцепной линии электропередачи. Переключательное устройство напряжением 110 кВ и выше содержит трехфазную сборную шину с индивидуальным комплектом релейной защиты и автоматики с подключенными к ней пофазно выключателями, а также разъединителями между каждым выключателем и соответствующим фазным проводом отходящей воздушной линии электропередачи. При этом каждый из упомянутых выключателей подключен к соответствующему фазному проводу сборной шины через дополнительно предусмотренный отключающий разъединитель с автоматическим приводом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к источникам бесперебойного питания. Технический результат - исключение кратковременных перерывов питания. Для этого предлагается многофидерный бесперебойный источник постоянного тока для импульсных блоков питания, состоящий из двух и более источников переменного напряжения независимых электрофидеров электросети, включенных через выпрямительные мосты параллельно на стороне постоянного напряжения, питающего инвертор импульсного блока питания. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам и способам передачи электрической энергии с применением резонансных технологий между стационарными объектами, а также между стационарными питающими устройствами и мобильными агрегатами, принимающими электроэнергию. В предлагаемом способе и устройстве передача электрической энергии осуществляется от настроенного на частоту высокочастотного генератора резонансного контура низковольтной обмотки повышающего высокочастотного резонансного трансформатора к резонансному контуру низковольтной обмотки понижающего высокочастотного резонансного трансформатора по однопроводной линии независимо от земли путем размещения низковольтных обмоток повышающего и понижающего высоковольтных резонансных трансформаторов посередине высоковольтных высокочастотных резонансных обмоток и преобразования тока в однопроводной линии в активный ток в нагрузке. В другом варианте способ и устройство передачи электрической энергии осуществляется по двум противофазным однопроводным, изолированным от земли линиям, преобразуя ток в изолированных от земли противофазных однопроводных линиях в переменный ток промышленной частоты. Также способ и устройство передачи электрической энергии осуществляется путем создания резонансных колебаний повышенной частоты в цепи с естественной емкостью проводящих сфер, подключенных к крайним выводам однослойных обмоток резонансных трансформаторов, по однопроводной линии независимо от земли. Другой способ и устройство передачи электрической энергии осуществляется путем создания резонансных колебаний повышенной частоты, при этом в цепи возбуждают колебания электрической энергии в передающем резонансном трансформаторе с присоединенными к ее выводам электропроводящими сферами, выполняющими роль электрических емкостей, двум противофазным однопроводным, изолированным от земли линиям, преобразуют ток в изолированных от земли противофазных однопроводных линиях в переменный ток промышленной частоты. Технический результат - уменьшение электрических потерь. 8 н.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - устранение перекоса напряжения по фазам рабочей цепи воздушной линии (ВЛ). В известном устройстве резервирования линии электропередачи, содержащей стальную промежуточную опору, траверсы с подвешенными к ним гирляндами подвесных изоляторов и токопроводами фаз и коммутирующие выключатели, предлагается резервную фазу выполнить в виде расщепленной на три составляющих токопровода, объединенные в аварийном режиме коммутирующими выключателями и присоединенные взамен поврежденной фазы. В нормальном режиме работы цепи ВЛ расщепленную резервную фазу своими коммутирующими выключателями присоединяют симметрично к фазам рабочей цепи ВЛ, обеспечивая номинальное напряжение на линии. В нормальном режиме присоединенная симметрично по фазам к рабочей цепи ВЛ расщепленная фаза увеличивает на 60% пропускную способность рабочей цепи линии электропередачи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Энергосберегающее устройство (1) подключено между трехфазным источником (А) электроэнергии и трехфазной нагрузкой (L) и содержит трехфазный электрический трансформатор (10), в каждой фазе которого имеется трансформаторный узел (11) с первичной обмоткой (2), соединенной на первом конце (5) с одной фазой источника (А) электроэнергии и электромагнитно связанной с вторичной обмоткой (3), соединенной на своем втором конце (S1) с одной фазой нагрузки (L). В устройстве (1) вторые концы (6) первичных обмоток (2) в каждом из трансформаторных узлов, лежащие напротив первых концов (5), электрически соединены друг с другом с помощью первого переключателя (4). Устройство (1) также содержит вторичные обмотки (3), каждая из которых присоединена параллельно второму переключателю (7) для включения в работу или отключения работы энергосберегающего устройства (1) между источником (А) электроэнергии и нагрузкой (L). Технический результат - повышение эффективности за счёт снижения потерь. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в обеспечении надежного детектирования резистивного замыкания на землю и/или обрыва провода в энергосистеме среднего напряжения при использовании информации, относящейся к напряжениям в системе низкого напряжения. С помощью обратных напряжений, амплитуды и т.д. изобретение позволяет выполнять диагностику замыкания и локализовать замыкание по отношению к выполненным измерениям. Устройство (100) содержит, по меньшей мере, одну трансформаторную подстанцию (10) среднего напряжения/низкого напряжения, определяющую линию передачи (15), предусматривающую множество фазных проводов (15A, 15B, 15C) низкого напряжения, средство для приема образцов сигналов напряжений каждого проводника линии передачи (15) низкого напряжения, средство (110) для получения образцов сигналов фазных напряжений (VAN, BBN, VCN) из принятых сигналов напряжения, средство (122) для определения симметричной составляющей обратного напряжения (Vi) линии передачи; средство (126) для сравнения обратного напряжения (Vi) с порогом (SD) срабатывания. 7 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх