Преобразовательная подстанция для асинхронной связи энергосистем переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскид

Соцкалксткческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0906.80 (21) 2937542/24-07 (31) М. Nh.3 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Н 02 J 3/36

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230282 Бюллетень ¹7

Дата опубликования описания 2302.82 (33) УДК 621. 316. .12 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ñ.3åêêåëü, Л.А. Коотеев и A.Â. Черкасский (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт постоянного тока (54) пРБОБРА30ВАтельнАя пОдстАнция для АсинхРОннОт1

СВЯЗИ ЭНЕРГОСИСТЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

20

30

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам повыцения устойчивости и надежности работы объединенных энергосистем путем объединения гибкими связями, обеспечивающими возможность их параллельной работы при различных частотах.

Известна схема преобразовательной подстанции, мостовые преобразователи которой подключены к шинам объединяемых систем посредством четырехобмоточных преобразовательных трансформаторов (11.

Недостатком такой схемы является то, что устройства компенсации реактивной моцности, подключенные к вторичным обмоткам преобразовательных трансформаторов, используются только для обеспечения потребностей мостовых преобразователей в реактивной моцности.

Известна также преобразовательная подстанция для асинхронной связи энергосистем переменного тока, содержацая по крайней мере, два вентильных моста, работаюцих в выпрямительном режиме, и два вентильных моста, работающих в инверторном режи ле, каждый из которых подключен к вторичной обмотке отдельного трехобмоточного трансформатора-выпрямителя и трансформатора-инвертора соответственно, сетевые обмотки которых подключены к цинам объединяемых энергосистем, и синхронные компенсаторы, подключаемые к третичным обкаткам трансформаторов (2).

Недостатком устройства является то, что синхронные компенсаторы, используемые для обеспечения потребностей вентильных мостов в реактивной иоцности, не используются для передачи активной моцности из одной объединяемой энергосистемы в другую.

Тем самым недоиспользуется пропускная способность преобразовательной подстанции, снижается ее надежность.

Цель изобретения — увеличение пропускной способности преобразовательной подстанции, повышение надежности ее работы и улучшение использования оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразовательной подстанции для асин::ронной связи энергосистем переменного тока, содержацей, по крайней мере, два вентильных моста, работающих в выпрямительном режиме, и два вентнльных моста, работавших в инверторног1 режиме, кажтп п нз ко907695 торых подключен к вторичной обмотке отдельного трехобмоточного трансформатора-выпрямителя и трансформатораинвертора соответственно, сетевые обмотки которых подключены к шинам объединяемых энергосистем, и синхрон,ные компенсаторы, подключенные к третичным обмоткам, трансформаторов, третичные обмотки одного трансформатора-выпрямителя и одного трансфор матора-инвертора соединены между собой последовательно-согласно, а третичные Обмотки другого трансфор" матора-выпрямителя и другого трансформатора-иннертора соединены последовательно-встречно, причем к каждой паре последовательно соединенных третичных обмоток подключен синхронный компенсатор, снабженный регулируемым электроприводом. Оси роторон син>".ронных комйенсаторов могут быть соединены механически жестко или ротор каждого синхронного компенсатара может содержать вспомогательную обмотку возбуждения н поперечной оси ротора.

На чертеже приведена схема преоб- 25 разонательной подстанции. устройство содержит дна выпрямительных и дна инверторных вентильных моста 1, которые подключены к вторичным обмоткам преобразовательных транс 3ц фарматорон 2 и 3, сетевые обмотки ко- торых подключены к шинам 4 объединяемых энергосистем. Третичные обмотки одного — ðàíñôîðìàòîðà выпрямителя 2 и одного трансформатора иннертора 2 3$ соединены между собой последовательно-согласно, а третичные обмотки трансформаторов второго выпрямителя

3 и второго инвертора 3 соединены последовательно-встречно. К каждой лО паре последонательнссоеднненныхтретичных обмоток подключен синхронный компенсатор 5.

Принцип передачи активной мощности через вновь образованные связи состоит в том, что при автоматическом из ленении результирующей ЭДС одного из синхронных компенсаторов 5 пропорционально синусу и второго — пропорционально косинусу угла между векторами напряжений шин 4 объединяемых энергосистем g, обеспечивается незаниси лость передаваемой активной мощности от указанного угла. Угол же между ЭДС каждого синхронного компенсатора 5 и напряжением на зажимах 55 его якоря (внутренний угол) оказывается равнял попеременно нулю или

180 зл.град. Синхронизирующая мощность каждого ..синхронного компенсатора 5 в зависййости от угла g 60 знакоп эременна. Однако суммарная синхронизирующая мощность синхронных компенсаторов 5 равна нулю. Поэтому возможны различные варианты,обеспечения устойчивой работы синхронных 65 компенсаторов 5 при внутреннем угЛе, равном 180 эл. град. В данном варианте синхронные компенсаторы 5 выполняются с маломощной вспомогательной обмоткой возбуждения в поперечной оси ротора.

Наличие на валу каждого синхронного компенсатора 5 регулируемого электропринода необходимо потому, что напряжение на зажюлах якОря каждого синхронного компенсатора 5 при изменении угла Д изменяется между максимальным и нулевым значениями, При нулевых и малых значениях напряжения вращающий момент синхронного компенсатора 5 может оказаться недостаточным для обеспечения необходимой скорости вращения ротора. Учитывая, что активная мощность, потребляемая синхронным компенсатором 5, небольшая и равна потерям холостого хода (до 1Ъ), функции вращения ротора могут быть возложены на маломощный частотнорегулируемый привод, в частности на электропривод.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения состоит в следующеи. Пусть пропускная способность преобразовательной подстанции, состоящей иэ двух выпрямительно-инверторных блоков, равна

Р и = 1. Тогда суммарная потребность подстанции в реактивной мощности

cocTавит Q — 1 °

Дополнительная активная мощность, передаваемая по вновь образованным связям, составит ф»„= 0,2. Таким образом при принятых условиях увеличение пройускной способности составит 20% от пропускной способности ныпрямительно-инверторных блоков.

В случае ныхода из строя одного иэ двух ныпрямительно-инверторных блоков, дополнительный переток увеличивается за счет снижения потребляемой реактивной мощности до значения Р оп — — О, 48.

Формула изобретения

1. Преобразовательная подстанция для асинхронной связи энергосистем переменного тока, содержащая, по крайней иере, два вентильных моста, работающих н ныпрямительнои режыле, и два вентильных моста, работающих в инверторном режиме, каждый иэ которых подключен к вторичной обмотке отдельного трехобмоточного трансформатора-выпрямителя и трансформатора-инвертора соответственно, сетевые обмотки которых подключены к шинам объединяемых энергосистем, и синхронные компенсаторы, подключаемые к третичным обмоткам трансформаторов, о т л и ч à ю щ а я с я тем. что, с целью увеличения пропускной способности, повышения надежности работы подстанции и улучшения использования оборудования, третичные об907695

Составитель A.Ìèõàéëoâ

Редактор Л.Гратилло Техред М.Тепер Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 609/65 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретЕний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мотки одного трансформатора-выпрямителя и одного трансформатора-инвертора соединены между собой последовательно-согласно, а третичные обмотки другого трансформатора-выпрямителя и другого трансформатора-инвертора соединены последовательно-встречно, причем к каждой паре последовательно соединенных третичных обмоток подключен синхронный компенсатор, снабженный регулируемым электроприРОДОМэ

2. Подстанция по п.1, о т л и ч ею щ а я с я тем, что оси роторов сннхронных компенсаторов соединены механически жестко.

3. Подстанция по п.2, о т л ич а в щ а я е я тем, что ротор каждого синхронного компенсатора содержит

Вспомогательную обмотку возбуждения в поперечной оси ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проектирование и эксплуатация высоковольтных электропередач и вставок постоянного тока за рубежом. М., 1978, с. 29.

2. Авторское свидетельство СССР

9 438366, кл. Н 02 J 3/34, 1974.