Устройство для светоограждения опор воздушной линии электропередачи

 

О П И С А Н И Е 562702

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

) г гс ! "/ (51) Ч.Кл F 21 с; д

Н Оо В 37/00

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.06.74 (21) 2036898/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень ¹ 23 (45) Дата опубликования описания 10.08.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по аелам изобретений и открытий (о3) ДК 621.315.66 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Э. М. Либерзон

Горьковское отделение ордена Октябрьской Революции

Всесоюзного государственного проектно-изыскател ьского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей «Энергосетьпроект» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕТООГРАЖДЕНИЯ ОПОР

ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

1 гт

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к высоковольтным воздушным ли пням электропередачи, и может быть использовано для питания светоограждения переходных опор воздушной линии электропередачи (ВЛ) на переходах через реки и другие крупные препятствия, когда на одной стороне перехода имеется местный источник электроэнергии а на другой стороне такой источник отсутствует или значительно удален от опоры.

Известны следующие устройства для светоограждения переходных опор, которые являются аналогами изобретения:

1. Устройство светоограждения, содержащее изолированный грозозащитный трос, промежуточные трансформаторы и осветительные лампы, питание которых осуществляется напряжением, индуктированным на тросе от проводов высоковольтной воздушной линии (11

В таком устройстве напряжение на лампах имеется только при наличии напряжения на ВЛ. При отключении ВЛ светоограждение опор нарушается, что недопустимо, особенно вблизи аэродромов. Кроме этого, напряжение на светильниках подвержено колебаниям при изменении температуры, влажности, давления и пр.

2. Устройство светоограждения опор ВЛ с изолированным грозозащитным тросом, содержащсе источник электроэнерпш с фазным н нулевым проводом н осветительные лампы, соединенные одним выводом с опорами, а другим — с грозозащнтным тросом, к кото5 рому подключен фазный провод источника питания (2).

3. Устройство светоограждення, содержащее изолированный грозозащптный трос, осветительные лампы, промежуточные транс10 форматоры и исто аонк электроэнергии. Напряжение на лампы удаленной от нсточш1ка энергии опоры через трансформаторы подается по грозозащитному тросу (3).

Недостаток этого устройства, являющего1S ся прототипом предложенного, состоит в том. что напряжение на светильниках определяется соотношением напряжений н внутренних сопротивлений двух источников, одним из которых является разземленный трос, на котором наводится напряжение от проводов

ВЛ в результате электростатической шздукцин, а другим — местный источник электроэнергии.

Для ВЛ 220 — 500 кВ при большой длине перехода напряжения и внутренние сопротивления упомянутых источников могут быть соизмеримы. Так как индуктированное напряжение зависит от ряда факторов, напряжение на нагрузке подвержено колебаниям в широ30 кнх пределах.

562702

Цель изобретения — повышение стабильности напряжения на осветительных лампа. и надежности их питания.

Это достигается тем, что в предложенном устройстве для светоогра:кдения опор воздушной линии электропередачи с изолированным грозозащитным тросом, подсоединенным к опорам через обмотки двухобмоточных трансформаторов, другие обмотки которых подсоединены к осветительным лампам и и соответствующим источникам питания указанных ламп, грозозащитный трос подключен к каждой из опор через соответствующий конденсатор.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для светоогр".æäårrrrÿ опор воздушной линии электропередачи; на фиг. 2 и 3 — соответственно схема замещения предложенного устройства и его расчетная схема.

Грозозащитный трос 1 (см. фиг. 1) на участке перехода изолируется от опор 2 изоляторами 8. С питающей стороны местныи источник 4 электроэнергии, например трансформатор понижающей подстанции, подключен к одной обмотке трансформатора 5 и к лампам б. Вторая обмотка трансформатора

5 с обоих сторон перехода подключена одним концом к грозозащитному тросу 1, а другим — к заземленной опоре 2. Параллельно этой обмотке включены конденсаторы

7. Лампы на противоположной от источника питания опоре включены на вторую обмотку трансформатора 5. Защита конденсатора и ламп от перенапряжений осуществляется вентильными разрядниками 8. Для снижения крутизны фронта волны перенапряжений может использоваться дроссель, а для снижения амплнтуды волны — искровой промежуток. Емкость конденсаторов подобрана так, чтобы напряжение на тросе относительно земли при отключенном источнике электроэнергии было много меньше напряжения этого источника, подключаемого к тросу через разделительный трансформатор. Конденсатор ослабляет электрическое поле вблизи троса за счет электромагнитного поля, вызванного током, протекающим через конденсатор под действием индуктированного напряжения.

Трансформатор (в большинстве случаев повышающий) предназначен для уменьшения потерь напряжения в системе передачи электроэнергии (трос — земля), а также для координации изоляции, т. е. исключения возможности ее повреждений при замыканиях на землю в сети. Для обеспечения этого ус. ловия напряжение на обмотке трансформатора, подключенной к грозозащитному тросу, должно быть больше напряжения, индуктированного на тросе при замыканиях на землю.

Схема предложенного устройства (см. фиг. и 3) содержит два источника электроэнер9 гии с напряжениями U, и U„,.

Напряжение U, — напряжение эквивалент5

60 ного генератора, к которому преобразуется схема антенного отбора мощности, а эквпва лентная емкость С, является внутрeííèì со. противлением этого генератора.

Напряжение U,„— напряжение местного источника, приведенное к обмотке трансформатора, подключенной к грозозащитному тросу.

Сопротивление Z»„a расчетной схеме (см. фиг. 3) представляет собой сумму внутреннего сопротивления местного источника и сопротивления петли трос — земля на участке перехода; Z„ сопротивление нагрузки.

Емкость шунтирующего конденсатора подбирается по условию: С,,фС„при этом напряжение U, практически не влияет на напряжение нагрузки. В качестве шунтирующих конденсаторов удобно использовать косинусные конденсаторы напряжением 3 — 10 кВ.

Достоинства схемы с конденсаторами: напряжение на нагрузке не зависит от режимов работы линии электропередачи и мало зависит от изменения мощности нагрузки; высшее напряжение трансформатора, подключаемого к тросу, может выбираться в изгс:тной степени произвольно, что облегчает выбор стандартного трансформатора; конденсатор не потребляет активной мощности; его использование лишь улучшает cos q> местного источника; отключение местного источника не приводит к повышению потенциала троса и срабатыванию разрядников; конденсатор уменьшает крутизну фронта

BoJIHbl атмосферных перенапряжений и облегчает защиту от этих перенапряжений; по сравнению с разземленным тросом улучшаются его защитные свойства, так как потенциал троса относительно земли уменьшается; за счет снижения потенциала троса уменьшается расстояние между электродами защитного промежутка, что также улучшает защиту оборудования от перенапряжений.

На фиг. 1 показано устройство с одшгм грозозащитным тросом.

Обычно на больших переходах напряжением 110 кВ и выше используются два троса.

B этом случае схема принципиально сохраняется (создается возможность использования обоих тросов для передачи электроэнергии г осуществлением резервирования) .

Технико - экономическая эффективность изобретения определяется возможностью питания от одного источника электроэнергии светильников двух и более опор при большой длине перехода вне зависимости от напряжения и уровня токов замыкания на землю. При этом отпадает необходимость в прокладке силовой линии к каждой опоре, протяженность которой может быть значительна.

Формула изобретения

Устройство для светоограждения опор воздушной линии электропередачи, содержащее

562702

/ )ге,1

ФиеСоставитель В. Гарчгнова

Редaêòîð т. Загребельная Текред И. Карандашова Когрректор B. Гутман

Заказ 508/1167 Пзд. ¹ 53 Тираж G71 Подписное

ЦНИ111ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

lÿ делам изобретений и открытий

Моск".a, >. -85, Раугдская наб., д. 4/5

Тин, .".- рьк.,ил. грел. «Пат-ент» изолированный грозозащитный трос, подсоединенный к опорам через соответствующие обмотки двухобмоточных трансформаторов, другие обмотки которых подсоединены к осветительным лампам и к соответствующим источникам питания этих ламп, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности напряжения на лампах и увеличения надежности, указанный грозозащитный трос подключен к каждой из опор через соответствующий конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Булашевич Д. Н., Юренков В. Д. Емкостной отбор мощности от линий электропередачи, ГЭИ, 1959, с. 82, 2, Авторское свидетельство № 356425, кл. F 21 S 3/10, 1971.

3. Типовая работа № 51 — Э ВГПИ «Теплоэлектропроект». Емкостной отбор мощности от линий электропередачи 110 †2 кВ, М., 1952 (прототип).