RU2551123C1 - Реверсивная передача постоянного тока со сверхпроводящей кабельной линией - Google Patents
Реверсивная передача постоянного тока со сверхпроводящей кабельной линией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551123C1 RU2551123C1 RU2014106921/07A RU2014106921A RU2551123C1 RU 2551123 C1 RU2551123 C1 RU 2551123C1 RU 2014106921/07 A RU2014106921/07 A RU 2014106921/07A RU 2014106921 A RU2014106921 A RU 2014106921A RU 2551123 C1 RU2551123 C1 RU 2551123C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substations
- line
- inputs
- cable line
- superconductive cable
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение риска повреждения высокотемпературной сверхпроводящей (ВТСП) кабельной линии, работающей в составе реверсивной передачи постоянного тока (ППТ), в случае выхода ВТСП кабеля из сверхпроводящего состояния. Оконечные преобразовательные подстанции (1) и (2) с системами управления (3) и (4) связаны двухпроводной сверхпроводящей кабельной линией (5). На ее концах установлены датчики (6) и (7) постоянного напряжения. В схему ППТ введен блок (8) сравнения их показаний и двунаправленные коммутаторы (9) и (10), включенные между концами линии (5) на подстанциях (1) и (2). Блок (8) подключен с гальванической развязкой входами - к выходам датчиков (6) и (7), а выходом - к входам систем управления (3) и (4) подстанций (1) и (2) и к управляющим входам двунаправленных коммутаторов (9) и (10). 1 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроэнергетике.
Уровень техники
Известны схемы построения передач постоянного тока (ППТ), в том числе с кабельными линиями постоянного тока [1, 2, 3]. В качестве прототипа выбрана схема ППТ, применение которой с подводным морским кабелем описано в [4].
Прототип содержит оконечные преобразовательные подстанции с системами управления, связанные двухпроводной кабельной линией и снабженные датчиками постоянного напряжения на ее концах. В системы управления входят комплекты защит, включая защиту оборудования оконечных подстанций от перенапряжений. Однако в случае использования сверхпроводящего кабеля на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП-кабель), для которого характерны, с одной стороны, недопустимость сколько-нибудь длительного нагрева жил независимо от причины, его вызвавшей (ухудшение охлаждения или увеличение тока), а с другой, - высокая цена, прототип не обеспечивает защиту ВТСП-кабеля при нарушении его рабочего режима.
Сущность изобретения
Технический результат изобретения - снижение риска повреждения ВТСП кабельной линии, работающей в составе реверсивной ППТ, в случае выхода ВТСП кабеля из сверхпроводящего состояния.
Реверсивная ППТ содержит оконечные преобразовательные подстанции с системами управления, связанные двухпроводной сверхпроводящей кабельной линией и снабженные датчиками постоянного напряжения на ее концах.
В схему реверсивной ППТ со сверхпроводящим кабелем введен блок сравнения показаний датчиков и двунаправленные коммутаторы между концами линии на подстанциях, при этом блок сравнения подключен с гальванической развязкой входами - к выходам датчиков, а выходом - к входам систем управления каждой из подстанций и к управляющим входам двунаправленных коммутаторов.
Это позволяет получить вышеуказанный технический результат.
Осуществление изобретения
Сущность изобретения поясняет схема, изображенная на чертеже.
На чертеже показаны оконечные преобразовательные подстанции 1 и 2 с системами управления 3 и 4. Подстанции 1 и 2 связаны двухпроводной сверхпроводящей кабельной линией 5. На ее концах установлены датчики 6 и 7 постоянного напряжения. В схему ППТ введен блок 8 сравнения их показаний и двунаправленные коммутаторы 9 и 10, включенные между концами линии 5 на подстанциях 1 и 2. Блок 8 подключен с гальванической развязкой входами - к выходам датчиков 6 и 7, а выходом - к входам систем управления 3 и 4 подстанций 1 и 2 и к управляющим входам двунаправленных коммутаторов 9 и 10.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Одна из подстанций 1 или 2 преобразует напряжение своей сети переменного тока в постоянный ток, который передается по линии 5 на другую подстанцию. Датчики 6 и 7 контролируют напряжения на концах двухпроводной линии 5 (между точками a и b со стороны подстанции 1 и между точками c и d со стороны подстанции 2). В рабочем режиме линия 5 находится в сверхпроводящем состоянии и значения напряжений, измеряемых датчиками 6 и 7, практически одинаковы (разность напряжений определяется потерями в переходных кабельных муфтах).
При этом двунаправленные коммутаторы 9 и 10 не включены и не влияют на работу устройства.
Возникновение разности потенциалов ΔU=U1-U2, где U1 - напряжение на одном конце линии 5, a U2 - напряжение на ее втором конце, означает выход линии 5 из сверхпроводящего состояния. Причиной этого может быть как превышение температуры жилы кабеля сверх 78 K - верхней температуры существования сверхпроводимости, так и превышение плотности тока, выше которой не может существовать сверхпроводимость. В обоих случаях из-за падения напряжения на жилах кабеля возникает разность потенциалов, модуль которой
.
Блок 8 сравнивает показания датчиков 6 и 7 в соответствии с выражением
, где δ - ненулевой порог (уставка), срабатывает и выдает соответствующий сигнал. Этот сигнал воздействует на системы управления 3 и 4, которые снимают импульсы управления с преобразователей обеих подстанций, и включает коммутаторы 9 и 10.
Необходимость включения коммутаторов 9 и 10 вызвана тем, что после снятия импульсов управления преобразователи подстанций 1 и 2 мгновенно не прекращают выдавать и пропускать токи. Включение коммутаторов 9 и 10 одновременно с выдачей системам 3 и 4 сигналов на снятие импульсов управления преобразователями позволяет избежать протекания этих токов по ВТСП кабельной линии. Коммутаторы 9 и 10 могут представлять собой, например, двунаправленные высоковольтные тиристорные вентили, которые, включаясь, замыкают на себя ток от подстанций 1 и 2.
При этом независимо от направления передачи постоянного тока (от подстанции 1 к подстанции 2 или обратно), которое имело место в момент аварии, кабельная линия 5 обесточивается практически мгновенно и независимо от текущей фазы преобразуемого напряжения сети переменного тока.
Использование гальванических развязок для соединения блока 8 с удаленными от него блоками, размещенными на подстанциях 1 и 2, обеспечивает помехозащищенность этих соединений.
Как видно из изложенного, изобретение снижает риск повреждения ВТСП кабельной линии при ее выходе из сверхпроводящего состояния независимо от причины такого выхода.
Источники информации
1. Vassilisios G. Agelidis, Nicolas Flourentzou. Recent Advances in High-Voltage Direct-Current Power Transmission Systems // ABB AB Corporate Research SE-721 78 Vasteras.
2. J.P. Kjergaard and others. The new Storebaelt HVDC project for interconnecting eastern and western Denmark. // CIGRE 2008, B4-104.
3. Ronstrom L. and others. The Estlink HVDC Light Transmission Systems // CIGRE Regional Meeting, 2007, Tallinn, Estonia.
4. Йохен Кройзель. Линия передачи постоянного тока для крупнейшей в мире морской ветровой электростанции // АББ Ревю, №4, 2008, стр.40-43.
Claims (1)
- Реверсивная передача постоянного тока, содержащая оконечные преобразовательные подстанции с системами управления, связанные двухпроводной сверхпроводящей кабельной линией, датчики постоянного напряжения на ее концах и блок сравнения показаний датчиков, при этом между концами линии на подстанциях включены двунаправленные коммутаторы, указанный блок сравнения подключен с гальванической развязкой входами к выходам датчиков, а выходом - к входам систем управления подстанций и к управляющим входам двунаправленных коммутаторов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106921/07A RU2551123C1 (ru) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Реверсивная передача постоянного тока со сверхпроводящей кабельной линией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106921/07A RU2551123C1 (ru) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Реверсивная передача постоянного тока со сверхпроводящей кабельной линией |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2551123C1 true RU2551123C1 (ru) | 2015-05-20 |
Family
ID=53294274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014106921/07A RU2551123C1 (ru) | 2014-02-25 | 2014-02-25 | Реверсивная передача постоянного тока со сверхпроводящей кабельной линией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2551123C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1753538A1 (ru) * | 1989-11-30 | 1992-08-07 | Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Способ защиты т говой сети двустороннего питани от токов короткого замыкани |
JP2003333746A (ja) * | 2002-05-16 | 2003-11-21 | Yyl:Kk | 送電システム |
RU2307036C1 (ru) * | 2006-02-08 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) | Система тягового электроснабжения постоянного тока (варианты) |
RU124074U1 (ru) * | 2012-08-02 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Система передачи электроэнергии постоянным током высокого напряжения |
US8373307B2 (en) * | 2011-05-26 | 2013-02-12 | General Electric Company | Methods and systems for direct current power transmission |
-
2014
- 2014-02-25 RU RU2014106921/07A patent/RU2551123C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1753538A1 (ru) * | 1989-11-30 | 1992-08-07 | Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Способ защиты т говой сети двустороннего питани от токов короткого замыкани |
JP2003333746A (ja) * | 2002-05-16 | 2003-11-21 | Yyl:Kk | 送電システム |
RU2307036C1 (ru) * | 2006-02-08 | 2007-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) | Система тягового электроснабжения постоянного тока (варианты) |
US8373307B2 (en) * | 2011-05-26 | 2013-02-12 | General Electric Company | Methods and systems for direct current power transmission |
RU124074U1 (ru) * | 2012-08-02 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Система передачи электроэнергии постоянным током высокого напряжения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Farhadi et al. | Protection of multi-terminal and distributed DC systems: Design challenges and techniques | |
US9270119B2 (en) | High voltage direct current transmission and distribution system | |
CN104297627B (zh) | 用于控制和保护直流海底电力系统的方法和系统 | |
CN101960550B (zh) | 绝缘子集成的电源 | |
US10734944B2 (en) | Inverter having grid disconnection point and insulation resistance measurement and method for measuring an insulation resistance | |
JP2004513595A (ja) | 制御および供給システム | |
RU2337451C1 (ru) | Способ передачи электрической энергии трехфазного напряжения на переменном токе и система для его реализации | |
CN101540496B (zh) | 一种链式换流器输出电流测量与保护装置 | |
CN103928988A (zh) | 一种合环换电测控系统 | |
RU2551123C1 (ru) | Реверсивная передача постоянного тока со сверхпроводящей кабельной линией | |
RU149726U1 (ru) | Реверсивная передача постоянного тока | |
CN204304871U (zh) | 大型光伏电站预组装式分站房及光伏电站 | |
CN104501976A (zh) | 一种无源无线温度采集系统 | |
CN208316293U (zh) | 一种直流接地装置 | |
Lu et al. | Design of an undersea power system for the East China Sea experimental cabled seafloor observatory | |
CN208352964U (zh) | 低压电动机的保护装置及启动系统 | |
CN105227130A (zh) | 一种基于塑料光纤通讯的智能光伏发电系统 | |
RU131246U1 (ru) | Устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций | |
CN207426718U (zh) | 电缆环流监测感应取电电源模块 | |
KR20090078187A (ko) | 접지선에 직류 전류의 차단 회로를 갖는 변압기 | |
CN112379153A (zh) | 一种直流振荡检测电路、直流电弧检测电路及逆变器 | |
CN204928738U (zh) | 一种集成式光伏逆变器 | |
Hesami et al. | Dual-function fault current limiter for electric vehicles protections | |
CN204927003U (zh) | 一种无触点有载调压变压器 | |
CN109524952A (zh) | 一种水下接驳盒375v直流电源监控装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |