Настроенная электропередача

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссюа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.Х.1968 (№ 1278534.24-7) с присоединением заявки № 1299597/24-7

Приоритет

МПК Н 02j 3, 06

Комитет по делам нзооретений н открытиЯ при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.3.061:621. .3.076.7 (088.8) Опубликовано 08.Х11.1970. Бюллетень ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 18.11.1971

Авторы изобретения

Д. И. Азарьев и И. В. Белоусов

Заявитель

Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научноисследовательский институт «Энергосетьпроект»

НАСТРОЕННАЯ Э.ЛЕКТРОПЕРЕДАЧА

Предложение относится к проблеме передачи электроэнергии переменным током на дальние и сверхдальние расстояния.

Известно, что настроенные электропередачи обладают значительным запасом устойчивости, высокой пропуск ной способностью и одинаковым уровнем напряжений по концам вне зависимости от нагрузки. При протяженносги линии электропередачи порядка 5000 км целесообразно ее настраивать на волновой режим работы. Электропередачи такого типа, как и настроенные на полу»волну, обеспечивают практическую неизменность напряжений по концам, а также в средней части линии, высокую статическую устойчивость во всех режимах загрузки линии и вместе с тем позволяют доводить передаваемую по линии мощность до величины, значительно больше натуральной.

Однако серьезным недостатком настроенных электропередач оказывается режим напряжений в,промежуточных точках, характеризующийся резкими колебаниями напряжения вдоль линии при различной переда ваемой мощности. Это обстоятельство может привести к опасным перенапряжениям на линии при аварийных нарушениях режима как в приемной, так и в передающей системах.

Известно также, что наиболее благоприятный режим напряжений в промежуточных точках настроенной линии имеет место при передаче эквивалентной натуральной мощности, величина которой определяется эквивалентным волновым сопротивлением. При плавном регулировании последнего в широких пределах можно обеспечить по ли нии непрерывный режим передачи эквивалентной натуральной мощности, не зависящей от нагрузки.

Принципиально важно, чтобы регулирование волнового сопротивления не изменяло эк10 вивалентной волновой длины настроенной линии, так как при этом теряются преимущества, свойственные схемам с оптимальным углом настройки, помимо этого, существенное увеличение или сокращение эквивалентной вол15 новой длины заставляет в полной мере считаться с проблемой устойчивости режима электропередачи.

Сформулированное выше необходимое и достаточное условие управляемой настройки ли20 нип электропередачи можно реализовать с помощью продольных и поперечных подмагничпваемых реакторов и форсируемых конденсаторных батарей. При использовании подмагничиваемых реакторов можно предложить

25 и более универсальные схемы промежуточного отбора мощности от линии электропередачи, настраиваемой с помощью нерегулируемых устройств реактивной мощности.

На фиг. 1, а и б представлены схемы попе30 речно-емкостной настройки с продольными и

28Я47 7

65 поперечными управляемыми реакторами и форсируемыми конденсаторными батареями; на фиг. 2 — схема управляемой настройки с концевыми настраивгющими устройствами; на фиг. 3, а.и б — схемы настройки с продольными управляемыми реакторами; на фиг, 4, а, б и в — схемы промежуточного отбора мощности от .настроенной передачи, Изображенные на фиг. 1, а и б схемы за счет настраивающих емкостей 1, размещенных вдоль линии, обладают лониженным эививалентным вол новым сопротивлением по сравнению с волновым сопротивлением однородной линии, что,позволяет повысить ее пропускную способность.

Отличительной особенностью обеих схем является введение в схему настройки поперечных подмагничиваемых реакторов 2, шунтирующих конденсаторные батареи, и продольных концевых подмагничиваемых реакторов 3.

В нормальном режиме электропередачи поперечные подматничиваемые реакторы полностью размагничены, а продольные подмагничиваемые реакторы, напротив, находятся в состоянии предельного насыщения. Это дает возможность снизить до минимума влияние подмагничиваемых реакторов на пропускную способность линии.

При передаче предельной мощности, превышающей пропускную способность электропередачи, выключателями 4,производится форсирование мощности конденсаторных батарей, причем возникающая при этом перестройка линии не должна превосходить допустимый угол.

IHpH малых нагрузках JlHiHHH электропередачи,,когда в промежуточных точках напряжение падает ниже нормального уровня, согласованное регулирование .индукти в ного сопротивления подматничиваемых реакторов приводит к увеличению эквивалентного волнового сопротивления,при сохранении прежней волновой длины настроенной передачи.

В режимах малых нагрузок происходит подмагничивание поперечных управляемых реакторов под действием системы 5 автоматичеmoro регулирования напряжения, реагирующей на отклонение напряжения в промежуточной точке и его производные. Одновременно идет процесс размагничива ния продольных управляемых реакторов, оснащенных системой б автоматического регулирования, реатирующий на .изменение угла расхождения по фазе и его производные векторов напряжения по концам линии.

Схемы, изображенные на фиг. 1, отличаются способом присоединения настраиваемых устройств к линии: на схеме а настраивающие устройства непосредственно подключены к линии, на схеме б — через трансформатор 7 или автотрансформатор 8.

Поддержание вдоль настроенной линии нормального (допустимого) уровня напряжения при различной передаваемой мощности

60 дает возможность получить к.п.д. передачи, близкий к оптимальному, и разрешает проблему промежуточного отбора мощности. На схеме фиг. 1,а отбор мощности осуществляется от выведенных отпаек поперечных подмагничиваемых реакторов 2, а на схеме фиг. 1, б= по обычной трансформаторной или автотрансфор м атор ной схеме.

Схема, показанная на фиг. 2, отличается от рассмотренных выше тем, что поперечные настраивающие устройства сосредоточены по концам линии, что позволяет производить настройку с минимальным количеством пунктов включения. Механизм поддержания эквивалентного натурального режима в этой схеме тот же, что и в предыдущих.

Схемы, представленные на фиг, 3, а и б, отличаются тем, что настройка линии производится лишь продольными подмагничиваемыми и линейными реакторами 8 и,9.

В схеме а продольные реакторы нормально находятся в режиме промежуточного подмагничивания, причем имеется запас как по кратности регулирования реактора, так H по углу настройки линии, определяющий возможности регулирования эквивалентного волнового сопротивления в ту или другую сторону. При предельных нагрузках индуктивное сопротивление реакторов уменьшается и соответствен но становится меньшим эквивалентное волновое сопротивление. В режимах малых нагрузок за счет увеличения индукти вного сопротивления продольных реакторов можно также сохранить режим эквивалентной натуральной мощ ности.

В схеме б настройка двухцепной линии производится с помощью продольных подмагничи ваемых реакторов 3, размещенных вдоль линии, и продольных линейных реакторов 9, в качестве которых могут быть использованы обычные заградители. При аварийном отключении одного из участков линии во избежание расстройки один или несколько линейных реакторов шунтируются выключателями 10 для восстановления первоначальной настройки.

Корректировка оптимального угла настройки может быть выполнена продольными подмаг ничиваемыми реакторами 8.

Способы осуществления, промежуточного отбора от линии электропередачи, настроенной с помощью нерегулируемых устройств реактивной мощности, показаны на фиг. 4, а и б.

На фиг. 4, а в цепь промежуточного отбора между линией и трансформатором (автотрансформатором) включается подмагничиваемый реактор 2. За счет регулирования индуктивного сопроти вления реактора,,производимого системой автоматического регулирования, управляющей током подмагничивания, напряжение на вторичной стороне трансформатора поддерживается постоянным независимо от .величины отбора иощности и направления в лромежуточной точке линии.

Схема, представленная на фиг. 4, б, отличается от предыдущей тем, что управляемый

289477

C r реактор и, в случае необходимости, форсируемая конденсаторная батарея включаются на низкое напряжение трансформатора 11, а между линией и трансформатором включается линейный реактор 9. Как и в предыдущем примере, регулирование мощности, потребляемой подмагничиваемым реактором, обеспечивает постоянство напряжения в месте отбора мощности.

Управляемый реактор 2.и трансформатор 11 мотут быть заменены одним бесконтактным регулируемым трансформатором с подмагнпчиванием. Под действием системы автоматического регулирования, управляющей подмагничиванием магнитопровода трансформатора, коэффициент тра нсформации его плавно изменяется так, чтобы напряжение на вторичной стороне в месте отбора мощности поддерживалюсь неизменным при значительном онижении напряжения в промежуточной точке настроенной линии (фиг. 4, в).

Предмет изобретения

5 1. Настроенная электропередача, содержащая промежуточные трансформаторные подстанции, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее пропускной способности, она снабжена продольными управляемыми реакторами, 10 поперечными управляемыми реакторами и форсируемыми конденсаторными батареями, подключенными к линии в нескольких точках.

2. Настроенная электропередача по п. 1, 15 отличающаяся тем, что, с целью поддержания постоянства напряжения у.потребителей энергии, последовательно с трансформаторами указанных промежуточных подстанций подсоединены подмагничиваемые реакторы.

289477 ! !

I

I ! !

I

I !

I ! ! ! !

-4

I :. Я вЂ”

1

Л

Составитель Л. Дементьева

Редактор Е. Поздняк Корректор Т. А. Уманец

Изд. № 88 Заказ 176/11 Тираж 480 Подписное

UHHHrIH Комитета по лелам изобретений и открьггий при Совете Министров CCCP

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2