Устройство для объединения энергосистем
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
СоФФиалистических
Республии (1) 577606 (Gl) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено 01.06-76 (21) 2365887/07 с присоединением заявки № (И) Приоритет (43) Опубликовано251077. Бюллетень № 39
z (Ы) M. Кл.
Н 02 Д 3/34
ТФЦ4ФВЭТЭЭВ|ЫЭ ВЭИФТФТ
ВЭФЭТФ ИЭФЭФТЭФФ OOOP
ВФ В||ФИ ЭЭФ6ЭФТФВВ1
В ЭТФВМТВЙ
P ) УДК 621. 316. 1. .052.9 (088.8) (45) Дата опубликования описания 22,11.77 (72) Авторы изобретения
А.С. Зеккель и Л.А. Кощеев (Щ аяВИтЕЛЬ Научно-исследовательский институт постоянного тока (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБЬЕДИНЕНИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМ
10! б
Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к способам и устройствам повышения устойчивости и надежности работы объединенных энергосистем путем объединения систем гибкими связями, обеспечивающими возможность их параллельной работы при различных частотах.
Известны устройства для объедине" ния энергосистем с различными частотами на параллельную работу.
В частности, известны устройства для объединения энергосистем, выпол" ненные в виде одновальных двигательгенераторных агрегатов (1).
Недостаток устройства с одновальными преобразовательными агрегатами с асинхронизированными .машинами— технические трудности создания асин- 20 хрониэироваиных машин большой мощности и относительно высокая их стоимость, Известно также устройство для объединения энергосистем с использованием 26 асинхронной машины двойного питания (2)
Недостаток устройства с асинхронной машиной двойного питания — трудности токосъема с ротора при больших мощиостях установки. 30
Наиболее близким к предложенному устройству является устройство для объединения энергосистем с различными частотами на параллельную работу, содержащее две синхронные электрические машины с автоматически регулируемым возбуждением, роторы которых связаны общим валом так, что продольные оси роторов расположены под уго лом 90 друг к другу. Синхронные машины в этом устройстве выполнены с разделенными параллельными ветвями (3) .
Недостаток такого устройства— усложнение конструкции синхронной машины, связанное с необходимостью выполнения шестифазных выводов обмоток якоря, а также снижение допустимого тока якоря из-за последовательного соединения параллельных ветвей.
Цель изобретения — упрощение и удешевление установки за счет отказа от разделения и последовательного соединения параллельных ветвей синхронных машин, Это достигается благодаря тому, что устройство для объединения энергосистем с различными частотами на параллельную работу, содержащее две синхронные электрические машины с автоматически регулируемым возбужде"
577606 нием, роторы которых связаны общим валом так, что продольные оси роторов расположены под углом 90 друг к другу дополнительно снабжено двумя трехобмоточными трансформаторами, первичные обмотки которых соединены последовательно-согласно и подсоединены к одной из энергосистем, вторичные обмотки сое. динены последовательно-встречно и подсоединены к другой энергосистеме, а к третичиым обмоткам трансформаторов подсоединены обмотки якорей синхронных машин.
На чертеже изображена принципиальная схема предложенного устройстl5 ва.
На схеме: 1, 2 — силовые трехобмоточные трансформаторы; 3, 4 — первичные обмотки трансформаторов; 5„ б — вторичные обмотки трансформаторов> 7, 8 — третичные. (генераторные) @ обмотки трансформаторов; 9, 10 — обмотки якорей синхронных машин; 11, 12 — роторы синхронных машин; 13, 14 — автоматически регулируемые возбудители синхронных машин; U„,() - Яб напряжения на шинах примыкающих объединяемых энергосистем.
Принцип работы устройства поясняется следующими формулами для подте.кающей со стороны первой энергосис- 30 темы(Р, ) и оттекающей во вторую систему (P ) активных мощностей, которые для данной схемы при одинаковых параметрах машин и равных реактивностях рассеяния сетевых обмоток можно Зр получить в виде:
1 / д д а
u, / р
Р =
2 2(Х +Х +Х ) (2ц Z
s где Р— мощность, выдав аемая первой энергосистемой;
Р— мощность, выдаваемая вто- 45 рой энергосистемой; з,,""s — реактивность рассеяния первичной или вторичной сетевой обмотки силового трансформатора;
Х вЂ” синхронная реактивность 6Â
% электрической машины по поперечной оси;
Е E — ЭдС первой и второй
<9 ?Q машин соответственно за реактивностями Х 55 — угол между векторами на пряжений U и U первой и второй объединяемых систем.
Эти формулы получают при одинаковых параметрах машин и равных реактивностях рассеяния сетевых обмоток.
Условие независимости величины перетока активной мощности от угла между векторами напряжений U и U при заданном направлении и величине перетока и равных модулях U,= U i U находят следующим образом:
Е, = Е sin —, E =-е co —, (a ) g где — амплитудное значение т
ЭДС.
Активные мощности при этом равны:
u еО
P, —. P
2(Х, Х +Х
s с
Таким образом, обеспечив с помощью автоматически регулируемых возбудителей изменение токов в обмотках роторов синхронных машин, отвечающее изменению ЭДС по приведенному закону, достигается выполнение основной задачи устройства — передачи заданной активной мощности независимо от угла между векторами напряжений L), и 0, т.е. при различных частотах объединяемых энергосистем. При этом активная мощность передается через магнитный поток трансформаторов, а синхронные машины оказываются разгруженными по активной мощности, благодаря чему существенно снижаются требования к ним по сравнению с требованиями, предъявляемыми к машинам во всех известных электромашинных устройствах для объединения энергосистем.
Формула изобретения
Устройство для объединения энергосистем с различными частотами на параллельную работу, содержащее две синхронные электрические машины с автоматически регулируемым возбуждением, роторы которых связаны общим валом так, что продольные оси роторов расположены под углом 90 друг к другу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно дополнительно снабжено двумя трехобмоточными трансформаторами, первичные обмотки которых соединены последовательно-согласно и подсоединены к одной из энергосистем, вторичные обмотки соединены последовательно-встречно и подсоединены к другой энергосистеме, а к третичным обмоткам трансформаторов подсоединены обмотки якорей синхронных машин.
Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе:
1. Патент ФРГ Р 1012371, кл. 21d» 42/01, 1958.
2. Патент Швейцарии Р 429921 кл. 21 Ы, 42/04, 1967, 3, Заявка СССР М 2365829/07, кл. Н 02 Х 3/ 4, 01.06.76, по которой принято реше ие о выдаче авторского свидетельства.
577606
Составитель Л. Дементьева
Редактор Т. Загребельная Техред А.Богдан Корректор A. Кравченко
Заказ 4194/40 Тираж 917 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5 с с c P св
Филиал ППП Патент, г. Ужгород., ул. Проектная, 4
