Система передачи электроэнергии одновременно постоянным и переменным током

291284

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 28,V.1969 (№ 1334262/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 06Л.1971. Бюллетень ¹ 3

МПК H 021 3/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

> СССР

УДК 621.3.052.62 (088.8) Дата опубликования описания 29. I I I.1971

Авторы изобретения

Г. И. Денисенко, Г. А. Генрих и Л. А. Никонец

Львовский ордена Ленина политехнический институт

Заявитель

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОДНОВРЕМЕННО

ПОСТОЯННЫМ И ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ

Известна одновременная электропередача постоянным и переменным током по общим проводам. Эта электропередача объединяет два широко применяемых в настоящее время вида передач электроэнергии постоянным и трехфазным переменным током. Она совмещает в себе преимущества передачи постоянного тока при транспорте больших мощностей на далекие расстояния и преимущества передач переменного трехфазного тока при распределении электроэнергии.

Предлагаемая в заявке электропередача пульсирующего напряжения с заземленными нейтралями силовых трансформаторов дает возможность получить совершенно новые технические и улучшенные экономические показатели передачи электрической энергии по двухцепньв| линиям, за счет включения преобразовательных мостов подстанций между одноименными фазами линии.

Применение предлагаемого изобретения позволяет: отказаться от установки специального разделяющего трансформатора. (При этом условия работы разрядников, силовых трансформаторов с заземленными нейтралями, трансформаторов напряжения, ошинковки и другого оборудования приемной и передающей подстанции не изменяются) и от установки специальных дорогостоящих реакторов для подвода постоянного тока к высоковольтной линии (ВЛ) переменного напряжения; использовать управляемые преобразователи в качестве безынерционных выключателей

5 вместо обычных (при этом резко растет допустимое число АПВ и устойчивость передачи переменного тока); увеличить пропускную способность каждой фазы двухцепной ВЛ в отдельности (это об10 стоятельство резко расширяет область применения рассматриваемого способа увеличения пропускной способности ВЛ, так как одна нз фаз ВЛ на унифицированных опорах всегда имеет большие габариты и лучшие возмож|,> ности для усиления изоляции, кроме того, поэтапное вложение капитальных затрат резко повышает конкурентоспособность рассматриваемого предложения по сравнешпо с известнымн решениями); использовать на участках с переменным напряженнем продол ьную 11 поперечную компенсацию параметров ЛЭП.

Все отмеченные выше преимущества позволяют значительно улучшить технико-экономические показатели электропередач пульсирующего напряжения и тем самым расширить область применения нового способа увеличения пропускной способности ВЛ переменного тока. зо Для получения перечисленных новых та291284

4 честв предлагается включать управляемые преобразователи (выпрямители и инверторы) в рассечку двух проводов одной, двух илп трех одновременных фаз трехфазной двухцсппой линии по схеме, приведенной на фиг. 1 или фиг. 2. На фиг. 1 приведен вариант схемы при увеличении пропускной способности сразу трех фаз двухцепной ЛЭП; на фиг. 2 — вариант схемы при увеличении пропускной способности только одной фазы двухцсппой высоковольтной линии.

Пусть в нормальном режиме работы двухцепной ЛЭП переменного тока (фиг. 1 и 2) мощность передавалась от шин ВН передающей системы 1 к шинам ВН приемной системы 2 по двухцепной ВЛ переменного тока через выключатели 8 — 8. Для удобства графического изобра>кения одноименные фазы ка>кдой из параллельных цепей на фиг. 1 и 2 расположены рядом. При необходимости увеличения пропускной способности ВЛ за счет дополнительной передачи мощности постоянным током сооружаются две аналогичные преобразовательные подстанции. На фиг. 1 приведены три независимые двухпроводные передачи постоянного тока, а на фиг. 2 — одна передача постоянного тока. Самостоятельная работа звеньев постоянного тока принципиально не отличается от работы обычных биполярных передач постоянного тока. Для осуществления принципа одновременной передачи постоянным и переменным токами по общим проводам необходимо отключить выключатели 8 — 8 каждой из фаз (см. фиг. 1). Наложение переменного тока нагрузки па постоянный ток (при работающих преобразователях) осуществляется включением выключателей 9 со стороны приемной и передающей систем.

Наличие преобразователей в отдельных проводах двухцепной высоковольтной линии в этом режиме не оказывает заметного влияния па распределение между проводами переменного тока нагрузки, так как при величине постоянного тока, превышающей амплитуду переменного, преобразователь пропускает последний в обоих направлениях. Следует отметить также принципиальные особенности конструктивного выполнения .сглаживающего реактора звена постоянного тока с обмотками 10 и 11, которые предлагается выполнять на одном ферромагнитном сердечнике с ivlàêñèмальной магнитной связью. Обмотки реактора намотаны так, что при последовательном обтекании их постоянньв| током магнитные потоки суммируются, что дает в итоге зпачительную величину ипдуктпвпости. 11еременпый ток нагрузки подводится и обмоткам в средшою точку и расходится к одноименным фазам двухцеппой ЛЭП. Вследствие этого, намагничивающие ампер-витки одной половины реактора компенсиру|отся равньв|и по величине и противоположно направленными ампер-витками другой половины реактора, что приводит к практически полной компенсации магнитно10 ro потока.

При одновременной работе обоих звеньев передачи шины систем 1 и 2 находятся под воздействием чисто переменного напряжения, а провода воздушной высоковольтной лшгии—

|5 под воздействием пульсирующего. Вследствие этого опорная изоляция преобразователей должна быть рассчитана также на величину переменного напряжения передачи. Аналогичные требования предъявляются к анодпым

zp трансформаторам преобразователей.

По надежности предлагаемая электропередача эквивалентна обычной двухцепной ЛЭП.

Так, например, при появлении однофазного короткого замыкания звено переменного тока передачи отключается, но звено постоянного тока остается в работе. При наличии пофазного управления звена переменного тока надежность работы передачи при однофазном коротком замыкании резко повышается, так

30 как имеется возможность по переменному току перейти в пятипроводный режим, Для этого необходимо запереть все преобразователи поврежденной фазы, после чего здоровая фаза одной из параллельных цепей снова вк:.ю35 чается в работу.

При неполадках в одном из преобразователей отключается звено постоянного тока только одной фазы. Звено переменного тока и звенья постоянного тока других фаз остаются

4р в работе.

IlI>cäìåò изобретения

Система передачи электроэнергии одновре45 менно постоянным и переменным током, содер>кащая двухцеппую линию передачи, подсоединенную через выключатели к передающей и приемной системам, и преобразовательные подстанции постоянного тока, содержа50 щие по два преобразовательных моста, и подсоединенные к указанным системам, отличаюи1ался тем, что, с целью упрощения системы, преобразовательные мосты подсоединены через разъед|н штеп и между одноимеп55 ными фазами двухцеппой линии передачи.

Шиит НЯ с(1с(ттемы 1

ыНН Ш мы 1 c((cm Р((г 1

ШиныВ/

cucme oi 2

1 !ины Bh

Фиг .?

Составитель П. Деменьтьева

Тскред Л. Я. Левина Корректор Т. А. Китаева

Редактор 1О. Полякова

Заказ 777 Тираж 473 Подписное

ЦН1111ПИ Комитета по делам изооретеиий и открытий при Со:eте . с!ииистров СССР

11осква, )К-35, Раушскач !ao., д 4(5

Загорская типография!

111(((е (HH

cl(cme>(ы 1

„1

Шины т(11 ? т мь2