RU2166225C1

RU2166225C1 - Ac power network

Info

Publication number: RU2166225C1
Application number: RU99127609/09A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Потапов
Original assignee: Потапов Юрий Васильевич
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: equipment transforming and transferring electric power over long and superlong distances. SUBSTANCE: AC power network includes three three-phase line windings 1-3 and 4-6 of three-phase transformers at sending and receiving substations. Their phase leads-out are so connected that each phase of line winding of sending substation is linked via disconnectors 13 and 15 by wires 16 of power line to like phases of various line windings of receiving substation. In case of star connection of three-phase windings zero point of one of line three- phase windings in it at sending and receiving substations is grounded and switches 14 are placed in series with circuit of these windings, for instance 2 and 5. EFFECT: diminished asymmetry of currents in wires of split phases, enhanced efficiency, reliability and decreased wave length of power transmission. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам для преобразования и передачи электроэнергии на дальние и сверхдальние расстояния. The invention relates to the electric power industry, in particular to devices for converting and transmitting electricity over long and long distances.

Известна трехпроводная электрическая сеть, связывающая в трехфазную систему соединенные в звезду обмотки генератора и приемника электрической энергии, см. А.Т. БЛАЖКИН "Общая электротехника", Энергия, 1971, с.164, рис. 6 - 3. A three-wire electrical network is known, connecting in a three-phase system the windings of a generator and a receiver of electrical energy connected to a star, see A.T. BLAZHKIN "General electrical engineering", Energy, 1971, p.164, fig. 6 - 3.

Недостатком такого решения является большое индуктивное сопротивление сети. The disadvantage of this solution is the large inductive resistance of the network.

Для устранения этого недостатка применяют расщепление проводов фаз. Число проводов, на которое расщепляют каждую фазу, зависит от рабочего напряжения электропередачи, см. например, В.К. ЩЕРБАКОВ и А.Т.ПУТИЛОВА "Сверхдальние электропередачи переменного тока", Итоги науки и техники, ВНИИТИ АН СССР, М., 1972, с.56, таблица 3. To eliminate this drawback, phase splitting is used. The number of wires into which each phase is split depends on the operating voltage of the power transmission, see, for example, V.K. SHCHERBAKOV and A.T. PUTILOVA "Ultra-long AC Transmissions", Results of Science and Technology, VNIITI AN SSSR, Moscow, 1972, p. 56, table 3.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является электрическая сеть переменного тока, каждая фаза которой расщеплена на три провода, см. А.А. МИРОЛЮБОВ и С.С. РОКОТЯН "Электропередача Куйбышевская ГЭС - Москва", Электричество N 7, 1952. Closest to the technical nature of the proposed one is an alternating current electric network, each phase of which is split into three wires, see A.A. MIROLYUBOV and S.S. Rokotyan "Power transmission of the Kuibyshev hydroelectric power station - Moscow", Electricity N 7, 1952.

Однако в этой линии наблюдается асимметрия токов в проводах расщепленных фаз, имеет место большое значение тока короткого замыкания при нештатных режимах работы электропередачи, что снижает динамическую устойчивость электрической сети, и требуется установка коммутационных аппаратов большой мощности с соответствующей отключающей способностью. Кроме того, такая электропередача имеет недостаточную экономичность и большую волновую длину. However, in this line there is an asymmetry of currents in the wires of the split phases, there is a large value of the short-circuit current during abnormal modes of transmission, which reduces the dynamic stability of the electrical network, and requires the installation of switching devices of high power with the corresponding breaking capacity. In addition, such a power transmission has insufficient efficiency and a large wavelength.

Технической задачей предлагаемой электрической сети переменного тока является устранение указанных недостатков. The technical task of the proposed electrical AC network is to eliminate these disadvantages.

Поставленная задача достигается тем, что с передающей и приемной подстанций в предлагаемой электрической сети переменного тока применены по три линейных трехфазных обмотки, выводы которых через разъединители соединены проводами линии электропередачи так, что каждая фаза линейной трехфазной обмотки передающей подстанции соединена с одноименными фазами линейной обмотки приемной различных трехфазных обмоток, причем одна из нулевых точек линейной трехфазной обмотки на каждой из подстанций заземлена, а в токовые цепи этих фаз включены выключатели. The task is achieved in that three transmitting three-phase windings are applied to the transmitting and receiving substations in the proposed alternating current electric network, the terminals of which are connected through wires of the power line through disconnectors so that each phase of the three-phase linear winding of the transmitting substation is connected to the same phases of the receiving winding linear winding three-phase windings, and one of the zero points of the linear three-phase winding at each substation is grounded, and are included in the current circuits of these phases switches.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема электрической сети переменного тока; на фиг. 2 - временная диаграмма относительных величин напряжений и токов фаз при коэффициенте мощности, равном единице; на фиг. 3 показаны цепи мгновенных значений токов по проводам расщепленных фаз для некоторых углов в эл.град. In FIG. 1 is a schematic diagram of an alternating current electric network; in FIG. 2 is a time diagram of the relative values of voltages and currents of phases with a power factor equal to one; in FIG. Figure 3 shows the circuit of the instantaneous values of the currents along the wires of the split phases for some angles in electric city.

На фиг. 1 фазные выводы линейных обмоток 1 - 6 трансформаторов 7 - 12 через шинные разъединители 13, выключатели 14, линейные разъединители 15 соединены проводами 16 линии электропередачи так, что фазы обмоток 1 - 3 каждого трансформатора 7 - 9 соединены с одноименными фазами различных обмоток 4 - 6 трансформаторов 10 - 12. При этом нулевые точки обмоток 2 и 5 могут быть заземлены. In FIG. 1 phase outputs of the linear windings 1 - 6 of transformers 7 - 12 through bus disconnectors 13, switches 14, linear disconnectors 15 are connected by wires 16 of the power line so that the phases of windings 1 - 3 of each transformer 7 - 9 are connected to the same phases of different windings 4 - 6 transformers 10 - 12. In this case, the zero points of the windings 2 and 5 can be grounded.

При включенных шинных разъединителях 13, выключателях 14 и линейных разъединителях 15 электрическая сеть переменного тока работает в режиме передачи электрической энергии. When busbar disconnectors 13, switches 14 and line disconnectors 15 are turned on, the alternating current electric network operates in the electric power transmission mode.

При отключении трех фаз выключателя 14 с любой из сторон электрической сети она обесточивается. When you disconnect the three phases of the switch 14 on either side of the electrical network, it is de-energized.

Этот режим подтверждается для любых углов в эл.град. временной диаграммы фиг.2 на соответствующих токовых цепях фиг. 3, на которых окружностями условно показаны выключатели 14. This mode is confirmed for any angles in the city. timing diagram of FIG. 2 on the respective current circuits of FIG. 3, on which circuit breakers 14 are conventionally shown by circles.

На фиг. 3 показаны контуры, обтекаемые током в моменты времени, соответствующие углам фиг. 2 в: 0; 90; 120; 210; 240; 330 эл.град., в которых ток в любой момент времени последовательно обтекает провода расщепленных фаз, причем длина токовой цепи при этом составляет величину, эквивалентную удвоенной длине линии кратную числу фаз. In FIG. 3 shows the circuits streamlined by current at times corresponding to the corners of FIG. 2 in: 0; 90; 120; 210; 240; 330 el. Grad., In which the current at any time sequentially flows around the wires of the split phases, and the length of the current circuit in this case is equivalent to twice the length of the line multiple to the number of phases.

Следовательно, при длине линии электропередачи в 500 км предлагаемая электрическая сеть переменного тока промышленной частоты способна работать в режиме полуволны. Therefore, with the length of the power line of 500 km, the proposed electric AC network of industrial frequency is able to operate in half-wave mode.

Отключение любого из выключателей 14 с установленной мощностью в одну треть мощности подстанции обесточивает электрическую сеть переменного тока. The shutdown of any of the switches 14 with an installed capacity of one third of the power of the substation de-energizes the AC electric network.

Выключатели 14 могут быть установлены в трехфазных цепях со стороны нулевых выводов фазных обмоток 2 и 5, а в качестве выключателей использованы управляемые полупроводниковые вентили. The switches 14 can be installed in three-phase circuits from the side of the zero terminals of the phase windings 2 and 5, and controlled semiconductor valves are used as switches.

Такое техническое решение позволяет повысить экономичность, надежность электрической сети переменного тока и уменьшить ее волновую длину. Such a technical solution allows to increase the efficiency, reliability of the AC electric network and reduce its wavelength.

Claims

1. An alternating current electric network containing three-phase transformers at the transmitting and receiving substations, switches, disconnectors, wires of power lines, characterized in that at the transmitting and receiving substations three linear three-phase windings of three-phase transformers are used, the phase outputs of which are connected through the disconnectors by line wires so that the phases of the three-phase windings of the three-phase transformer of the transmission substation are connected through disconnectors by wires of the power line with noimennymi phases of three-phase windings of a three phase transformer receiving stations, zero point one three-phase windings of the line for transmitting and receiving substation grounded, and a set of circuit breakers.

2. The electrical AC network according to claim 1, characterized in that the switches are installed on the side of the zero phase terminals of the linear windings of three-phase transformers.

3. The electrical AC network according to claim 1, characterized in that the controlled semiconductor valves are used as switches.