Устройство для связи двух энергосистем переменного тока

 

ОП ИСАЙИ Е

Союз Советских

Соцналнстнчесиих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (51)M. Кл. (22)Заявлено 01.10.80 (21) 2988233/24-07 с нрнсоеднненнем заявки М— (2В) Приоритет

Н 02 .7 3/06

Ржударствсины1 комитет

СССР по калан иэееретеиий и открытий

Онублнковано 15 06 ° 82- Бюллетень М 22 (5З) УЙХ 621.314. .52(088.8) Дата опубликования OllHcBNHQ 15.06.82

1! . I

Научно-исследовательский институт постоянно -ттясе-:-» (72) Авторы изобретения

"1 х»

А.С.Зеккель, Л.А.Кощеев и А.В.4ер ассскйй

") ° (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ ДВУХ ЭНЕРГОСИСТЕМ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроэнергии, а именно к устройствам повышения надежности работы объединенных энергосистем путем объединения систем гибкими связями.

Известны гибкие связи, обеспе" чивающие объединение энергосистем с различными частотами на параллельную работу, в частности вставки,выполненные на базе асинхронизированных синхронных машин.

Известно устройство для связи и регулирования двух энергосистем, . содержащее межсистемную линию электропередач, в рассечку которой включены статоры электрических машин энергоблока, выполненного в виде двух, генераторов, установленных на валу одной турбины Г13 °

Недостатком такого устройства является необходимость соединения валов двух электрических машин с турбиной. Кроме того, оно обеспечивает лишь жесткую связь между системами.

Наиболее близкими по технической сущности к изобретению является устройство для связи двух энергосистем переменного тока, содержащее одну .синхронную и одну асинхронизированную синхронную машины., статорные обмотки которых подключены к указанным энергосистемам(2).

Устройства для объединения энергосистем устанавливаются в сложных энергосистемах на подстанциях, выполняющих роль узлового пункта, к которому подходят ряд линий энергопередач высокого напряжения, по которым осуществляется транзит мощности между энергосистемами, а также линии низкого класса напряжения, осуществляющие питание потребителей. Нощность1 подтекающая по линиям, связывающим го приемные шины подстанции с передающей системой, превышает мощность, оттекающую по линиям, связывающим ее отправные шины с приемной энерго10

3 9362 системой на величИну, израсходованную потребителями.

При подключении между приемными и отправными шинами подстанции вышеуказанного устройства возникает вопрос о месте подключения потребителей. Целесообразно, чтобы мощность, покрывающую нагрузку потребителей, миновала устройство для объединения систем. Это позволит установить машины с пропускной способностью, рассчитанной только на транэистные перетоки. Поэтому потребитель должен быть подключен к приемным шинам подстанции. Но так как транзитный переток, как. правило, реверсивный, возникает необходимость в переключении потребителей с одних шин на другие при изменении направления перетока.

Однако тот факт, что потребители подключены к одной из системы шин подстанции, приводит к тому, что одна из машин устройства должна покрывать наряду с потребителями сЕти пот Z5 ребности потребителя в реактивной мощности, Известно, что увеличение реактивной мощности генерируется асинхронизированной синхронной машиной.

Это приводит к снижению диапазона допустимых скольжений ротора относительно поля статора, а в данных условиях — к снижению допустимой разности частот между объединяемыми энергосистемами. Поэтому представля35 ется целесообразным обеспечить путем коммутации постоянное подключение потребителей к статорным обмоткам синхронной машины, обеспечив тем самым большие регулировочные возможности асинхронизированной машины .

Таким образом, предлагаемое устройство для объединения энергосистем должно быть дополнено коммутирующим

45 оборудованием, позволяющим обеспечить при любом направлении перетока, подключение потребителей, во-первых, к приемным шинам подстанции, а,вовторых, - к статорным обмоткам синхрон50 нои машины.

Цель изобретения - снижение установленной мощности машин, вставки повышение диапазона допустимой разности частот объединяемых энергосистем, повышение качества передаваемой электроэнергии и надежности работы устройства при установке его на подстанции с реверсивным тран у

10 ф ".. зитным перетоком, имеющей ряд потребителей.

Указанная цель достигается тем, что устройство для связи двух энергосистем переменного тока с узлом потребления, содержащее синхронную и асинхронизированную синхронные машины, связанные общим валом, статорные обмотки которых подсоединены к указанным энергосистемам, снабжено четырьмя линейными выключателями, причем статорные обмотки каждой из машин подсоединены через два указанных выключателя к обеим энергосистемам, а обмотки якоря синхронной машины - к энергосистеме с узлом потребления.

Предложенное изобретение позволяет, во-первых, разгрузить асинхрониэированную машину по реактивной мощности нагрузки, и во-вторых, произ водить перекоммутацию устройства при изменении напрямления перетока. Поскольку в момент изменения напрямления перетока его значение равно нулю, то переключение происходит безболезненно для этого оборудования вставки. Возможностью перекоммутации позволяет снизить активный переток через вставку на величину, потребляемую нагрузкой. Предложенные мероприятия в целом позволяют снизить установленную мощность машин вставки, повысить диапазон допустимой разности частот объединяемых энергосистем, повысить качество передаваемой энергии и надежность работы вставки.

На чертеже приведена схема предложенного устройства.

Схема включает шины 1 и 2 подстанции, соединенные с объединяемыми энергосистемами посредством линии электропередач, синхронную 3 и асинхронизированную 4 машины устройства соответственно, потребители 5 и выключатели 6 и 7.

Устройство работает следующим образом.

При перетоке активной мощности от энергосистемы 1 к энергосистеме 2 включены выключатели 6, а выключатели 7 отключены. При этом от шин 1 поступает активная мощность, потребляемая потребителями и проходящая через вставку. Иощность, потребляемая потребителями, через машины вставки 3 и 4 не проходит. При изменении напрямления перетока отключаются выключатели 6 и включаются 5 9362 выключатели 7. И в этом случае мощность, потребляемая нагрузкой, через вставку не проходит.

Таким образом, асинхронизирован- . ная машина вставки оказывается раз- S груженной от реактивной мощности нагрузки, что позволяет существенно расширить диапазон допустимых скольжений; а вставка в целом разгружается от активного перетока потребителей. Тем самым повышается качество передаваемой энергии и надежность работы вставки, поскольку регуляторы

,асинхронизированной машины достигают предельных значений напряжения И на кольцах ротора при значительно больших значениях разности частот и активного перетока.

25

Составитель Л. Дементьева

Техред С. Иигунова Корректор И. Пожо

Редактор И. Келемеш

Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Заказ 4239/65

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается р том, что поставленную задачу удается решить с обеспечением более высо"ких показателей надежности работы энергообъединения.

10 6

Формула изобретения

Устройство для связи двух энергосистем переменного тока с узлом потребления, содержащее синхронную и асинхронизированную синхронную маши ны, связанные общим валом, статорные обмотки которых подсоединены к указанным энергосистемам, о т л и .ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью снижения установленной мощности машины, увЕличения диапазона допустимой разности частот объединяемых энергосистем и повышения надежности работы устройства, оно снабжено четырьмя линейными выключателями, причем статорные обмотки каждой из машин подсоединены через два указанных выключателя к обеим энергосистемам, а обмотки якоря синхронной машины - к энергосистеме с узлом потребления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 439048, кл. Н 02 T 3/06, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

N 600662, Kà. Н 02 3/06, 1976.