BRPI0811224B1 - Aparelho para transmissão de corrente contínua de alta-tensão. - Google Patents

Aparelho para transmissão de corrente contínua de alta-tensão. Download PDF

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Abstract

aparelho para transmissão de corrente contínua de alta-tensão a presente invenção refere-se a um aparelho para transmissão de corrente contínua de alta-tensão, no qual uma primeira unidade conversora (1) e uma segunda unidade conversora (4) são previstas que são individualmente ligadas com uma linha principal (11, 21) e com uma linha de retorno (12, 23). cada unidade conversora (1, 4) é conectada com uma linha de retorno dedicada separada (12, 22), e as linhas de retorno (12, 22) são interligadas através de uma linha de polo (31), na qual a linha de polo (31) pode ser interrompida por uma unidade interruptora de linha de polo (32). desta maneira, alta variabilidade nas modalidades operacionais é obtida particularmente para compensar desligamentos operacionais.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO PARA TRANSMISSÃO DE CORRENTE CONTÍNUA DE ALTA-TENSÃO.
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para transmissão de corrente contínua de alta-tensão tendo uma primeira unidade conversora e tendo uma segunda unidade conversora que são em cada caso conectadas com uma linha principal e com uma linha de retorno.
[002] Um dispositivo dessa natureza é conhecido da experiência prática, no dispositivo previamente conhecido, as unidades conversoras são em cada caso conectadas com uma linha principal e com uma linha de retorno comum, a linha de retorno sendo conectada com uma única linha de saída de um conjunto de linha auxiliar de maneira a fechar os dois circuitos de corrente contínua através de um eletrodomassa que é o mesmo para ambas as linhas principais. Todavia, isto resulta em algumas restrições nas modalidades operacionais do dispositivo, especialmente quando uma perturbação operacional ocorre no sistema de linha auxiliar e uma linha principal tem, por conseguinte, de ser usada como linha de retorno.
[003] A invenção baseia-se sobre o objetivo de especificar um dispositivo do tipo inicialmente mencionado que se distingue por alta variabilidade nas modalidades operacionais, especialmente para compensar desligamentos.
[004] De acordo com a invenção, este objetivo é alcançado em um dispositivo do tipo inicialmente mencionado, pelo fato de cada unidade conversora estar ligada com uma linha de retorno independente separada e pelo fato das linhas de retorno ser interligadas através de uma linha de polo que pode ser interrompida por uma unidade interruptora de linha de polo.
[005] Devido ao fato de agora existirem duas linhas de retorno
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2/9 que, em operação bipolar normal, são interligadas através de uma linha de polo interruptível, uma operação monopolar pode, todavia, ainda ser mantida com a linha de retorno condutora restante e a linha principal associada, por exemplo, no caso de desligamento operacional de uma linha de retorno, quando a unidade interruptora de uma linha de polo é então fechada, ou outras modalidades operacionais também podem ser assumidas.
[006] Aperfeiçoamentos adicionais convenientes da invenção também constituem matéria objeto das reivindicações subordinadas.
[007] No texto a seguir, uma modalidade típica de um dispositivo de acordo com a invenção é explanada em maior detalhe com referência às figuras do desenho, de acordo com as quais:
a figura 1 mostra em um diagrama de circuito uma modalidade típica de um dispositivo de acordo com a invenção;
a figura 2 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 e uma modalidade operacional bipolar do dispositivo de acordo com a invenção com duas linhas de retorno estando em operação;
a figura 3 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 em um sistema operacional monopolar do dispositivo de acordo com a invenção com duas linhas de retorno estando em operação;
a figura 4 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 em uma modalidade operacional monopolar do dispositivo de acordo com a invenção com uma única linha de retorno estando em operação; e a figura 5 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 em uma modalidade operacional monopolar do dispositivo de acordo com a invenção com linhas de retorno desconectadas e uma segunda linha principal conectada como linha de retorno para uma primeira linha principal.
[008] A figura 1 mostra em um diagrama de circuito uma modaliPetição 870180128883, de 11/09/2018, pág. 6/20
3/9 dade típica de acordo com a invenção para transmissão de corrente contínua de alta-tensão bipolar. O dispositivo de acordo com a figura 1 tem uma primeira unidade conversora 1 que é aqui representada simbolicamente com dois conversores 2, 3, e uma segunda unidade conversora 4 que é aqui também representada simbolicamente com dois conversores 5, 6. Com cada unidade conversora 1,4, uma tensão contínua da mesma ordem de magnitude em cada caso pode ser gerada por uma tensão alternada na faixa tipicamente cerca de 10 kV a cerca de 100 kV alimentados a uma das unidades conversoras relevantes 1, 4 através de um conjunto de linha de tensão alternada 7, 8, 9, 10.
[009] Com a primeira unidade conversora 1 uma primeira linha principal 11 e uma primeira linha de retorno 12 são conectadas às quais a tensão direta gerada pela primeira linha conversora 1 pode ser alimentada. Com a primeira linha principal 11, uma unidade isoladora de linha principal 13 é conectada por intermédio da qual a primeira linha principal 11 pode ser interrompida na sua linha de saída da primeira unidade conversora 1 e, para esclarecer, deve ser mencionado neste ponto que na presente descrição, o termo unidade isoladora é entendida constituir um dispositivo para comutar uma linha de energia sem corrente. De maneira correspondente, uma primeira unidade isoladora de linha de retorno 14, por intermédio da qual a primeira linha de retorno 12 pode ser interrompida na sua linha de saída da primeira unidade conversora 1, é conectada com a primeira linha de retorno 12. [0010] Nos lados dirigidos em sentido contrário à primeira unidade conversora 1 da unidade isoladora de linha principal 13 aplicada na primeira linha de principal 11 e da e da unidade isoladora 14 da primeira linha de retorno 12, uma primeira linha em ponte 15 conecta a primeira linha principal 11 e a primeira linha de retorno 12, uma unidade isoladora de linha em ponte 16, por intermédio da qual a primeira linha em ponte 15 pode ser interrompida, sendo conectada com a linha em
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4/9 ponte 15. No lado voltado em sentido contrário à unidade isoladora da primeira linha de retorno 14 da conexão da primeira linha em ponte 15 com a primeira linha de retorno 12, uma unidade isoladora 17 da segunda linha de retorno, uma unidade interruptora 18 de linha de retorno e uma unidade isoladora 19 de terceira linha de retorno são aplicadas na primeira linha de retorno 12 em uma sequência com crescente distância da primeira unidade conversora 1 e, para esclarecer, deve ser mencionado neste ponto que na presente descrição, o termo unidade interruptora é entendido ser um dispositivo para comutar uma linha de energia condutora de corrente. A primeira linha de retorno 12 é ligada à massa com sua extremidade se estendendo para fora da unidade isoladora 19 da terceira linha de retorno 19 para um eletrodo de ligação à massa 20.
[0011] De maneira correspondente, uma segunda linha principal 21, ao interior da qual a tensão de corrente continua gerada pela segunda linha conversora 4 pode ser alimentada, são conectadas com a segunda linha conversora 4. No interior da segunda linha principal 21, uma unidade isoladora de linha principal 23 é conectada por intermédio da qual a segunda linha principal 21 pode ser interromida na sua linha de saída da segunda unidade conversora 4. De maneira correspondente, uma unidade isoladora 24 de primeira linha de retorno por intermédio da qual a segunda linha de retorno 22 pode ser interrompida na sua linha de saída da segunda unidade conversora 4 é conectada com a segunda linha de retorno 22.
[0012] Sobre o lado dirigido em sentido contrário à segunda linha conversora 4 da unidade isoladora de linha principal 23 aplicado na segunda linha principal 21 e da unidade isoladora 24 de primeira linha de retorno 24 aplicada na segunda linha de retorno 22, uma segunda linha de conexão volante 25 conecta a segunda linha principal 21 e a segunda linha de retorno 22, uma segunda unidade isoladora de linha
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5/9 em ponte 26 por intermédio da qual a segunda linha de conexão volante 25 pode ser interrompida sendo conectada com a primeira linha em ponte 25.
[0013] Sobre o lado dirigido em sentido contrário à unidade isoladora da primeira linha de retorno 24 da conexão da segunda linha de conexão volante 2 com a segunda linha de retorno 22, uma segunda unidade isoladora de linha de retorno 27, uma unidade interruptora de linha de retorno 28 e uma terceira unidade isoladora de linha de retorno 29 são aplicadas na segunda linha de retorno 22 em uma sequência crescente em distância da segunda unidade conversora 4. A segunda linha de retorno 22 é aterrada com sua extremidade dirigida em sentido contrário à unidade isoladora da terceira linha de retorno 29 para um eletrodo de ligação à terra 30.
[0014] Outrossim, a figura 1 mostra que uma linha de polo 31 conectando a primeira linha de retorno 12 e a segunda linha de retorno 22 é interposta entre as unidades isoladoras 14, 34 da primeira linha de retorno 17, 27. No interior da linha de polo 31, uma unidade interruptora de linha de polo 32 é conectada que pode ser comutada na ausência de tensão de ambos os lados por intermédio de uma segunda unidade isoladora de linha de polo 34. Entre a unidade isoladora de linha de polo 32 e uma unidade isoladora de linha de polo 33, 34 no conjunto de acordo com a figura 1 da primeira linha isoladora de linha de polo 33, uma linha de aterramento 35 é conectada que conecta a linha de polo 35 através de unia unidade de aterramento de alta velocidade 36 com um eletrodo de aterramento de emergência 37 ligado à massa.
[0015] Finalmente, uma linha de conexão 38, que pode ser interrompida por intermédio de uma linha isoladora de linha de conexão 39 e pode ser fechada de uma maneira condutivamente comutadora para ultrapassar a linha de conexão 38, é interposta entre as linhas de rePetição 870180128883, de 11/09/2018, pág. 9/20
6/9 torno 12, 22 sobre os lados dirigidos em sentido contrário às unidades interruptoras de linha de retorno 18, 28 das terceiras unidades isoladoras de linha de retorno 19, 29 para ultrapassar, se necessário, as seções de uma linha de retorno 12, 22 entre uma segunda unidade isoladora de linha de retorno 17, 27, uma unidade interruptora de linha de retorno 18, 28 e uma unidade isoladora de terceira linha de retorno 19,
29.
[0016] Por uma questão de inteireza, deve ser mencionado que as unidades medidoras de corrente 40 e as unidades medidoras de tensão 41 são distribuídas em ou respectivamente em várias linhas 11, 12, 21, 22, 31, 35 do dispositivo mostrado na figura 1 em posições consideradas como apropriadas pelo especialista médio.
[0017] No texto que se segue, modalidades operacionais típicas do dispositivo de acordo com a invenção são explanadas, símbolos marcados em negrito representando um estado condutivo completado e símbolos marcados somente em contorno em negrito e deixados brancos no centro representando um estado não condutivo em aberto nas unidades isoladoras e unidades interruptoras.
[0018] A figura 2 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 em uma modalidade operacional bipolar do dispositivo de acordo com a invenção com todas as linhas principais operacionais condutoras de corrente 11, 21 e com as duas linhas operacionais de retorno 12, 22. Nesta modalidade operacional, todas as linhas isoladoras 13, 14, 17, 19, 23, 24, 27, 29, 33, 34 e as linhas interruptoras 18, 28, 32 são comutadas para conduzir separadamente das unidades isoladoras de linha em ponte 16, 26, a unidade isoladora de linha de conexão 39 da unidade de ligação à massa de alta velocidade 36 que, via de regra, é comutada para conduzir somente em um caso de emergência, que são comutadas para ser não condutivas. Nesta modalidade operacional normal, as linhas principais 11,22 são desligadas
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7/9 e, as linhas de retorno ativas 12, 22 são interligadas através da linha de polo comutada 31. Ambas as linhas de retorno podem assim conduzir correntes compensadoras comparativamente baixas em comparação com as correntes pesadas à alta-tensão fluindo nas linhas principais 11,22, a uma potência total típica de vários 100 MW.
[0019] A figura 3 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 em uma modalidade operacional monopolar do dispositivo de acordo com a invenção com uma linha principal operacional 11, 21, neste caso a primeira linha principal 11, e com duas linhas de retorno operacionais 12, 22. Nesta modalidade operacional, as unidades isoladoras de linha em ponte 16, 26, a unidade isoladora de linha principal 23 comutando a segunda linha principal 21 para conduzir, a unidade isoladora de primeira linha de retorno 24 comutando a segunda linha de retorno 22 para conduzir, a linha de ligação à massa de alta velocidade 36 e a unidade isoladora de linha de conexão 39 comutadas para ser não-condutiva ao passo que as unidades isoladoras remanescentes 13, 14, 17, 19, 27, 29, 33, 34 e unidades interruptoras 18, 28, 32 são comutadas para conduzir. A modalidade operacional monopolar com as duas linhas de retorno operacionais 12, 22 é assumida no caso de um desligamento de uma linha principal 11, 21. Neste caso, a segunda linha principal 21, de maneira a realizar uma possível descarga ideal das correntes compensadoras também nesta modalidade operacional.
[0020] A figura 4 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 em uma modalidade operacional monopolar do dispositivo de acordo com a invenção com uma única linha principal operacional 11,
21, neste caso a primeira linha principal 11, e uma única linha de retorno operacional 12, 22, neste caso a primeira linha de retorno 12.
[0021] Nesta modalidade operacional, a unidade isoladora de linha principal 13 comutando a primeira linha operacional 11 para conduzir,
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8/9 as unidades isoladoras 14, 17,19 comutando a primeira linha de retorno 12 para conduzir, a unidade interruptora de linha de retorno 18 para comutar para conduzir e a primeira unidade de linha de polo 33 para rapidamente comutar através da unidade de aterramento de alta velocidade 36, se necessário, enquanto as unidades isoladoras remanescentes 16, 23, 24, 26, 27, 29, 34, 39 e as unidades interruptoras restantes 28, 32 inclusive a unidade de aterramento de alta velocidade 36 são comutadas para ser não condutivas. A figura 4 mostra que uma operação monopolar pode assim ser mantida também no caso da necessidade de um desligamento de uma linha de retorno 12, 22. Outrossim, a figura 4 também mostra que quando uma linha de retorno 12, 22 é desligada, uma modalidade operacional bipolar também pode ser mantida com linhas principais condutoras de corrente 11, 21, em cuja modalidade as outras linhas de retorno 12, 22 são comutadas para conduzir para ambas as linhas principais 11, 21.
[0022] A figura 5 mostra o diagrama de circuito de acordo com a figura 1 em uma modalidade operacional monopolar do dispositivo de acordo com a invenção com uma única linha principal operacional 11, 21, neste caso a primeira linha principal 11, e com uma linha de retorno 12, 11 desconectada 12, 22, a segunda linha principal 21 sendo comutada como linha de retorno para a primeira linha principal 11 e a linha de aterramento 35 sendo comutada como linha auxiliar para aterrar as correntes de compensação. Nesta modalidade operacional, a linha isoladora de linha principal 13 comutando a primeira linha principal 11 para conduzir, a primeira unidade isoladora de linha de retorno 14 comutando a primeira linha de retorno 12 para conduzir até a segunda unidade isoladora de segunda linha de retorno 17, a unidade isoladora de linha de polo 33, 34 e as unidades isoladoras de linha em ponte 26 comutando a segunda linha em ponte 25 para conduzir ao passo que as unidades isolantes restantes 16, 17, 19, 23, 24, 27, 29 e
Petição 870180128883, de 11/09/2018, pág. 12/20
9/9 as unidades interruptoras de linha de retorno 18, 28 são comutadas para serem não condutivas. Nesta modalidade operacional, a unidade de aterramento de alta velocidade 36 é comutada para conduzir para primeira unidade conversora 1 por razões de segurança.
[0023] Outrossim, pode ser visto pelo especialista médio tendo em vista as declarações acima em combinação que, devido à disposição das unidades isoladoras 13, 14, 16, 17, 19, 22, 24, 27, 29, 33, 34, 38, determinadas áreas operacionais seletivas do dispositivo de acordo com a invenção podem ser comutadas para ser isentas de tensão de maneira efetuar trabalho de manutenção. A este respeito, é particularmente apropriado que o sistema ilustrado na figura 1 seja livre de interseções de linhas 11, 12, 15, 21, 22, 25, 31, 38 que potencialmente são condutoras de alta-tensão, o que reduz de maneira considerável o risco de situações criticas especialmente durante trabalho de manutenção.

Claims (5)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho para transmissão de corrente contínua de altatensão tendo uma primeira unidade conversora (1) e tendo uma segunda unidade conversora (4) que são, respectivamente, conectadas com uma linha principal (11, 21) e com uma linha de retorno (12, 22), sendo que cada unidade conversora (1, 4) é conectada com uma linha de retorno (12, 22) independente separada e onde as linhas de retorno (12, 22) são interligadas através de uma linha de polo (31), a linha de polo (31) sendo passível de ser interrompida através de uma unidade interruptora de linha de polo (32), caracterizado pelo fato de existir uma linha de conexão (38), que pode ser interrompida através de uma unidade isoladora de linha de conexão (39), e que está situada nas linhas de retorno (12, 22) sobre os lados voltados para fora das unidades conversoras (1, 4).
  2. 2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma linha de aterramento (35), no interior da qual uma unidade de aterramento de alta velocidade (36) para rapidamente conectar a linha de polo (31) com um eletrodo de aterramento de emergência (37) é disposto, é conectado com a linha de polo (31).
  3. 3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de ambos os lados da conexão da linha de aterramento (35) e da unidade interruptora de linha de polo (32), uma unidade isoladora de linha de polo (33, 34) é respectivamente disposta.
  4. 4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato da linha principal (11, 21) e da linha de retorno (12, 22) de cada unidade conversora (1, 4) serem interligadas através de uma linha em ponte (15,25) sendo interruptível por uma unidade isoladora de linha em ponte (16, 26).
  5. 5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de entre a conexão da linha de polo (31) e a conexão da linha de ligação (38) em cada linha de retorno
    Petição 870190029552, de 28/03/2019, pág. 4/9
    2/2 (12,22), uma unidade interruptora de linha de retorno (18, 28) é disposta, cada unidade interruptora de linha de retorno (18, 28) sendo desacoplável através de unidades isoladoras de linha de retorno (17, 19; 27, 29) dispostas de ambos os lados.
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