Всесоюзная мтентко-техйическаябиблиотека
0 П И С А Н И Е 295292
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Реепт0лик
К ПАТЕНТУ
Зависимый от патента Лс
Заявлено 19Х!!.1968 (№ 1258152/24-7) МПК H 02j 1/00
Приоритет
Комитет по делам иеобретеииЯ и открытиЯ при Спеете Мииистрое
СССР
Опуолпковано 04.11.1971. Бюллетень ¹ 7
Дата опубликования описания 7.1 .1971
УДК 621.315.052.5 (088.8) Автор изобретения
ВСЕСОЮЗНАЯ
МТЕНТИО-ТЕХИИ (ЕГКАЙ
БИБЛИОТЕКА
Иностранец
Карл Ингвар Боксье (Швеция) Иностранная фирма
«Аллменна Свенска Электриска Актиеболагет» (Швеция) За-явитель
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА ПОСТОЯННОГО ТОКА ВЫСОКОГО
НАП РЯ)КЕН ИЯ
Изобретение относится к электропередаче постоянного тока высокого напряжения, состоящей из выпрямительной подстанции и инверторной подстанции, соединенных линией передачи. 5
В подобных электропередачах выпрямительиая и преобразовательная подстанции обычно обеспечиваются практически одинаковыми управляющими системами, содержащими устройство регулирования угла задержки выпря- 10 мителей подстанций, причем устройство регулирования угла задержки управляется в каждой подстанции регулятором. Эти регуляторы обычно предварительно настраиваются в соответствии с требуемым значением тока так, 15 чтобы ток управления выпрямительной подстанции превышал ток управления инверторной подстанции на определенное значение, называемое запасом тока. Обычно подстанции соединены телепередающей связью, на 20 две подстанции подается одно и то же значение тока, а на инверторной подстанции амплитуда тока, соответствующая требуемому запасу тока, вычитается из этого переданного значения тока. Величина тока может давать- 25 ся непосредственно в значении тока управления или может быть производной от другой величины требуемой для передачи амплитуды. например, от мощности, а система действует таким образом, что каждая подстанция регулирует ее напряжение так, чтобы оно соответствовало величине тока управления определенной подстанции. Баланс наступает тогда, когда одна из подстанций достигает максимального значения постоянного напряжения, тогда как на второй подстанции устанавливается выпрямленное напряжение, соответствующее напряжению на первой подстанции, чтобы переданный постоянный ток соответствог,ал зпаченшо тока управления этой подстанции. Таким образом, последняя подстанция обусловливает переданный ток, тогда как первая подстанция максимумом ее выпрямленного наиряи ения обусловливает напряжение передачи.
Вышепрпвсденньш принцип построения установки обеспечивает стабильное регулирование, но наличие между системами управления телепередающей связи представляет в этом варианте решения задачи слабое звено.
1-1астоящее изобретение относится к электропередаче, в которой отсутствует телепередающая связь, и согласно изобретению отличается тем, что выпрямптельная подстанция управляется только относительно требуемого выпрямленного напряжения, тогда как ипвер295292 торная подстанция сама по себе обеспечивается системой управления для того, чтобы регулировать определенную передаваемую величину тока мощности или частоты сети переменного тока, подсоединенной к инверторной подстанции.
Таким образом, выпрямительная подстанция, не зависимая от преобразовательной подстанции, обусловливает определенное требуемое линейное напряжение. Выпрямительная подстанция может собираться из неуправляемых вентилей.
В этом случае регулирование напряжения выпрямительной подстанции осуществляется путем регулирования сети переменного тока, подсоединенной к выпрямителю. Если возникает необходимость регулирования напряжения в самой выпрямительной подстанции, то в этом случае необходимо предусмотреть конверторнопреобразовательную подстанцию с переключателем на несколько направлений, управляемую устройством, чувствительным к напряжению, соединенным линией передачи так, чтобы достигалось определенное требуемое напряжение передачи. Если эти генераторы, питающие выпрямительную подстанцию со стороны переменного тока, имеют свободное размещение, то напряжение этих генераторов может управляться со стороны постоянного тока выпрямительной подстанции соединением выхода чувствительного к напряжению устройства с возбуждающими обмотками генераторов.
Вместо неуправляемых вентилей выпрямительная подстанция также может быть собрана на управляемых вентилях. Для эксплуатации они могут быть собраны с фиксированным углом задержки с возможностью сочетания управления подсоединяемой к сети переменного тока стороны подстанции в соответстви t с вышеприведенным способом или так, чтобы можно было управлять выпрямителями в соответствии с требуемым напряжением передачи.
На фиг. 1 показана электропередача постоянного тока; на фиг. 2 в вариант выпрямительной подстанции.
Электропередача постоянного тока содержит выпрямительную I и инверторную 2 подстанции, один вывод которых соединяется через линию передачи 8, а другой вывод этих подстанций соединяется с землей.
Выпрямительная подстанция содержит преобразовательный трансформатор 4 с отпайками для изменения отношения числа витков и выпрямитель (выпрямительный мост) 5, составленный из неуправляемых вентилей.
Каждый из этих выпрямителей может быть соответственно собран из ряда последовательно или параллельно соединенных полупроводниковых диодов.
Преобразовательный трансформатор 4 подсоединяется к питающей сети переменного тока б, которую питает синхронный генератор
7, напряжение которого можно регулировать
5 ю
25 зо
65 с помощью его возбуждающей обмотки 8, подсоединенной к потенциометру.
В конструкции, приведенной на фиг. 1, возможность регулирования напряжения выпрямительной подстанции может ограничиваться регулированием напряжения сети переменного тока. Однако если требуется регулирование напряжения в самой выпрямительной подстанции, преобразовательный трансформатор может быть выполнен с различным отношением витков. Между линией передачи 8 и землей ставят потенциометр 9, а к нижней части его присоединяется чувствительное к напряжению устройство 10, со входом которого также соединяется потенциометр 9 для предварительной установки требуемого значения постоянного напряжения. Выход чувствительного по напряжению устройства 10 предназначается для управления переключателя на несколько направлений так, чтобы в линии 8 получалось определенное напряжение передачи. Вместо регулирования ответвительного переключателя трансформатора на несколько положений предполагается, что при свободном размещении генератора 7 может регулироваться его возбуждающая обмотка 8 с помощью устройства 10 так, чтобы происходило регулирование напряжения по всей сети переменного тока 6.
Инверторная подстанция содержит выпрямительный мост 11, соединенный с трансформатором 12, выход которого подключается к сети переменного тока 18, питаемой от инверторной подстанции. Выпрямительный мост ll инверторной подстанции должен собираться пз управляемых вентилей, управляющие электроды которых соединяются с управляющим импульсным генератором 14. Импульсный генератор, в свою очередь, управляется устройством угловой задержки 15, а это устройство управляется регулятором тока lб, в котором заранее устанавливают требуемую величину, например, тока или мощности. Чтобы определить действительное значение тока передачи, между «землей» и регулятором тока lб ставится измерительный трансформатор 17.
Соединяя этот измерительный трансформатор с регулятором lб, к этому регулятору для сравнения заранее установленного значения тока при помощи потенциометра 18 подается действующее значение тока.
Выпрямительная подстанция 1 предусматривает «байпасное» устройство, например обходной переключатель 19. Кроме того, с заземляющим проводом выпрямительной подстанции соединяется защитное устройство 20, на вход которого подсоединяется измерительный трансформатор. В управляемой выпрямительной подстанции защитная линия обычно заставляет управляющую систему выпрямительпой подстанции снизить выпрямительное напряжение и тем самым выпрямленный ток, тогда как в неуправляемой выпрямительной подстанции нет такой автоматической токовой защиты. Вместо линейного защитного
295292
65 устройства устанавливается обходной переключатель 19, который при включении шунтирует выпрямитсльную подстанцию. В то же самое время разъединитель тока 21 на стороне переменного тока размыкается, так чтобы в случае повреждения линии илп короткого замыкания в инверторной подстанции просто отключился выпрямитель 5. Если обе подстанции установки для передачи энергии содержат много последовательно соединенных групп преобразовательных трансформаторов, то соответственно необходимо предусмотреть ступенчатое разъединение конверторов, так чтобы в случае повреждения линии защитное устройство отсоединяло один преобразовательный трансформатор. Таким образом, если в инверторной подстанции повреждается один преобразовательный трансформатор, то, шунтируя его, устройство 20 защиты линии от повреждения отключает преобразовательный трансформатор в выпрямительной подстанции, после чего работа ее может продолжаться с пониженным напряжением передачи.
Устройство защиты линии может выполняться так, что при превышении установленного тока выпрямляемым значением тока подается сигнал отключения или сигнал отключения может подаваться от защитного устройства, реагирующего на производную по времени. Так как полупроводниковые выпрямители очень чувствительны к перегрузкам, то последний способ осуществления защиты более предпочтителен.
Представляет ценность возможность применения комбинации этих защитных устройств, На фиг. 2 приведена выпрямительная подстанция, где выпрямительный мост 5 собирается из управляемых вентилей (ртутных вентилей или тиристоров). Для этих выпрямителей управляющая система должна быть такой же, как и для инверторной подстанции, и эта управляющая система содержит импульсный генератор 22, управляемый от устройства угловой задержки 23, которое управляется регулятором 24.
Так как задача управления касается определенного, требуемого напряжения передачи, ro для установления этого значения напряжения регулятор 24 в этом случае подсоединяется к делителю напряжения 25, который подсоединяется между линией передачи 8 и землей к потенциометру 2б.
Возможность устройства угловой задержки
28 регулировать установленный угол задеряки выпрямителей и в этом случае позволяет управлять напряжением выпрямительной подстанции согласно тем принципам, как указывалось при описании установки на фиг. 1.
Таким образом, устройство угловой задержки может быть выполнено очень просто.
Устройство 20 защиты лшши (см. фиг. 2) содержит измерительный трансформатор 27.
Это устройство защиты линии может быть выполнено так, что подает сигнал к устрой5
55 ству угловой задержки для увеличения угла задержки до определенной, заранее установленной величины. Так KBK входной сигнал устройства угловой задержки обычно содержит величину составляющей переменного тока и управляющую составляющую постоянного тока, этот сигнал от устройства линейной защиты может быть просто фиксированным зна,енпем постоянного тока, который подается с такой полярностью по отношению к существовавшей до этого величине постоянного тока, чтобы угол задержки выпрямителей увеличился на определенную величину. Такое исполчение линейной защиты можно применять как при управлении выпрямителями с фиксированным углом задержки, так и при установке выпрямителей с изменяющимся углом задержки.
В случае компенсированной нагрузки на выходной стороне инверторной подстанции эта подстанция компенсирует ее постоянное нагряжение, чтобы согласовать нагрузку. Это будет влиять на линейное напряжение так, что выпрямительная подстанция, если она предусма гривается с самостоятельным регулированием напряжения, стремится поддерживать требуемое линейное напряжение нескомпенспрованным. При быстрых изменениях нагрузки в инверторной подстанции регулирование напряжения выпрямптельной подстанции, возможно, е будет успевать за следованием этих вариаций нагрузки.
Для предупреждения этого предлагается ограничить скорость управления инверторной подстанции. На вход регулятора инверторной подстанции подается ток от потенциометра 18 н токовая реакция от измерительного трансформатора 17. При быстрых изменениях нагрузки, таких что выпрямительная подстанция не может за ними следовать. разность между этими входными величинами может бы гь очень большой, а поэтому должно быть предусмотрено ограничение путем применения устройства, которое ограничивало бы ток управления относительно токовой реакции. Такое ограничивающее устройство может быть включено постоянно илп быть предназначено для соединения с выпрямительной подстанцией, которая для этой цели может быть обеспечена измерительным устройством, измеряющим разность между установленным и действительным значениями постоянного напряжения линии передачи. Если эта разность превышает определенное значение, к инверторной подстаншш посылается сигнал с тем, чтобы включалось ограничивающее значение устройства.
Предмет изобретения
Электропередача постоянного тока высокого напряжения, содержащая выпрямптсльную подстанцию, выпрямительные мосты которой подсоединены к преобразовательным трансформаторам через Вык, !1Очатслп 11 спаожепы
295292 шунтпрующпми «байпаспымп» выключателями, и инверторцую подстанцшо, соединенные линией передачи постоянного тока, отлLLчпющаясл тем, что, с целью упрощения системы управления электропередачи, выпрямительная подстанция снабжена устройством для регулирования постоянного напряжения, управляемым от сети переменного тока, питающей выпрямительвую подстанцию, и устройством Риг 1 Риг 2
Составитель Л. Дементьева
Редактор Г. К. Гончарова Тскрсд Е. Борисова Корректор T. А. Аорамова
Заказ 792/II Изд. ¹ :360 Тира«к 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изоорстений и открытий при Сонете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушскаи нао., д. 4, 5
Типографии, пр. Сапунова, 2
Г1
I 2
1
1
1
1
1 !
1
1
I
I для защиты линии от повреждений, соединейпым с шунтирующим «байпасным» выключателем и с выключателем, подсоединяющим выпрямительный мост к преобразовательному трансформатору, а инверторная подстанция снабжена устройством для регулирования передаваемык величин, например тока, мощнссти или частоты сети переменного тока, подсоединенной к инверторной подстанции.
