CS202806B1 - Zapojení autotransformátoru velkého výkonu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení autotransformátoru velkého výkonu pro spojení dvou sítí velmi vysokého napětí, kterým se snižuje hodnota zkratového proudu při jednopólových zkratech. Pro spojení sítí velmi vysokého napětí, např. 400/121 kV se doposud používají autotransformátory, které jsou kromě hlavního převodu hvězda— hvězda ještě vybaveny převodem hvězda—trojúhelník, údajně pro potlačení třetí harmonické v magnetickém toku a tím i v napětí, přičemž je možno k autotransformátoru připojit kompenzátor jalového výkonu.

Aby v tomto případě mohl být autotransformátor Izolován jen pro fázové napětí sítě vyššího napětí, např. pro 400/^3 - 231 kV, provádí se uzemnění jeho nulového hodu. Poněvadž obě sítě, jak o napětí 400 kV, tak i o napětí 121 kV mají uzemněné neutrály, mohou se pro přirozenou magnetizaci nutné proudy třetí harmonické uzavřít přes primární vinutí autotransformátoru, v jehož všech fázích mají, jak je z teorie známo, stejný směr. Přes uzemněný nulový bod autotransformátoru pak teče do země trojnásobná hodnota fázového proudu třetí harmonické a zemí se pak tento proud vrací do uzemněné neutrály napájecí sítě, tj. do uzemněného nulového bodu sekundárního vinutí blokového transformátoru elektrárny.

Průtokem proudů třetí harmonické popsanou cestou je splněna podmínka přirozené magnetizace železného jádra autotransformátoru, takže se třetí harmonická neobjeví ani v magnetickém toku a tím ani v napětí. Z toho důvodu není proto možné, aby vinutím autotransformátoru spojeným do trojúhelníku protékal proud třetí harmonické a proto toto vinutí nemá pro proud třetí harmonické žádný význam a slouží jen pro připojení kompenzátoru jalového výkonu. Kdyby síť vyššího napětí nebyla uzemněna, tj. v případě, že blokový transformátor elektrárny by neměl uzemněn svůj nulový bod, jak při vzniku jednopólového zkratu, tj. při extrémním nesymetrickém zatížení autotransformátoru, procházel by všemi fázemi vinutí zapojeného do trojúhelníku jednofázový proud první harmonické, který by kompenzoval magnetická napětí na všech sloupcích magnetického obvodu, čímž by zabraňoval vzniku přídavných jednosměrných magnetických toků, které by se mohly uzavřít přes krajní jádra pětisloupkového magnetického obvodu, který se obvykle používá u velkých výkonů za účelem snížení výšky autotransformátoru z dopravních důvodů.

Potom ovšem v uvedeném případě nemůže v takovém autotransformátoru vzniknout nulová reaktance a vinutí zapojené do trojúhelníku, sloužící jen pro případné připojení kompenzá202808 toru jalového výkonu, snižuje celkovou reaktanci autotransformátoru, čímž se zvyšují zkratové proudy ve všech vinutích. Tyto zkratové proudy nebezpečně dynamicky namáhají jak vinutí, tak i příslušné výpínače.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením autotransformátoru velkého výkonu podle vynálezu, jehož podstatou je, že terciární vinutí tohoto autotransformátoru je zapojeno do hvězdy.

Zapojení autotransformátoru podle vynálezu je mimořádně jednoduché a spolehlivě snižuje dynamické namáhání vinutí autotransformátoru a příslušných vypínačů, přičemž je umožněna přirozená magnetizace autotransformátoru průtokem proudu třetí harmonické jeho primárním vinutím. Na terciární vinutí lze v případě potřeby připojit kompenzátor jalového výkonu.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad zapojení podle vynálezu.

K synchronnímu alternátoru 6 elektrárny je připojeno do trojúhelníku zapojené primární vinutí blokového transformátoru 7, jehož sekundární vinutí je zapojeno do hvězdy s uzemněným nulovým bodem a spojeno se sítí vyššího napětí.

Primární vinutí autotransformátoru, které je zapojeno do hvězdy s uzemněným nulovým hodem, je tvořeno sériovým vinutím 1 a paralelním sekundárním vinutím 2, přičemž uvedené sériové vinutí 1 je spojeno se sítí vyššího napětí, zatímco paralelní sekundární vinutí 2 je přes vypínač 3 připojeno k síti nižšího napětí. Terciární vinutí 4 autotransformátoru je zapojeno do hvězdy a je k němu připojen kompenzátor 3 jalového výkonu. Regulační vinuti s přepínačem odboček není nakresleno.

Funkce zapojení podle vynálezu je následující: Jak je z připojeného schéma patrno, mají proudy 13 třetí harmonické ve všech fázích stejný směr a mohou se uzavřít průtokem proudu 3.13, který je trojnásobnou hodnotou proudu I3 třetí harmonické, přes primární vinutí autotransformátoru, uzemněný nulový bod autotransformátoru a přes uzemněný nulový bod blokového transformátoru 7.

Při vzniku jednopólového zkratu na síti nižšího napětí, pří uzemněném nulovém bodu autotransformátoru a uzemněném nulovém bodu blokového transformátoru 7, vede zkratový

Claims (1)

1. pKedmEt

   Zapojení autotransformátoru velkého výkonu pro spojení dvou sítí velmi vysokého napětí, kterým se snižuje hodnota zkratového proudu proud jen ta fáze primárního obvodu, na jejíž sekundární straně za autotransformátorem vznikl jednopólový zkrat. Zkratový proud je pak omezen reaktancí blokového transformátoru 7, reaktancí autotransformátoru a odporem země mezi oběma uzemněnými nulovými body. V případě, kdy tento odpor země je značný, vedou zkratové proudy všechny tři fáze primární strany autotransformátoru, neboť poměry se zde blíží poměrům neuzemněné sítě vyššího napětí, tj. s neuzemněným nulovým bodem blokového transformátoru 7. Tím se objeví značná nevykompenzovaná magnetická napětí na všech třech funkčních sloupcích magnetického obvodu autotransformátoru. V takovém případě je známo, že primární zkratové proudy fází nepostižených zemním spojením jsou poloviční než zkratový proud fáze postižené zemním spojením, což vede ke vzniku nevykompenzovaných magnetických napětí, která mají za následek vznik přídavných jednosměrných magnetických toků v autotransformátoru a tím i vznik nulové reaktance, která je značná pro možnost uzávěru přídavných jednosměrných magnetických toků přes oba krajní sloupky pětisloupkového magnetického obvodu. Odpor země a nulová reaktance spolu s rozptylovými reaktanceml podstatně 0mezí zkratový proud při jednopólovém zkratu. Velké omezení jednopólového zkratového proudu nastane účinkem nulové reaktance autotransformátoru zejména tam, kde paralelně k síti vyššího napětí, tj. paralelně k blokovému transformátoru 7 elektrárny jsou připojeny další transformátory, jejichž nulový bod není uzemněn, jak tomu skutečně je v rozvodných sítích velmi vysokého napětí a kdy tyto neuzemněné transformátory se účastní na napájení jednopólového zkratu na autotransformátoru.

   Zapojení autotransformátoru podle vynálezu, tj. s terciárním vinutím 4 zapojeným do hvězdy místo do trojúhelníku, je možné proto, že v normálním provozu sítí velmi vysokého napětí se jedná prakticky o symetrické zatížení, nevyžadující vyrovnávací funkci trojúhelníku a že při uzemněné neutrále napájecí sítě a při uzemněném nulovém bodu autotransformátoru je zajištěna přirozená magnetizace jeho magnetického obvodu proudy třetí harmonické, které se mohou uzavřít přes primární vinutí autotransformátoru.

   YNÁLEZU při jednopólových zkratech, vyznačené tím, že terciární vinutí (4j tohoto autotransformátoru je zapojeno do hvězdy.