RU2580833C1

RU2580833C1 - Device for ice melting using wire and ground wire overhead lines

Info

Publication number: RU2580833C1
Application number: RU2014154238/07A
Authority: RU
Inventors: Мария Копельевна Гуревич; Алексей Викторович Репин; Андрей Юрьевич Шершнев; Юрий Александрович Шершнев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТИРА-ЭЛ" (ООО "ТИРА-ЭЛ")
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-04-10

Abstract

FIELD: energy.

SUBSTANCE: ice melting device comprises a pair of identical series-connected thyristor rectifiers installed in substations, between which the overhead line to be melting, consistently DC. Output of each DC rectifier diode in parallel is included for the valve.

EFFECT: increasing the length of the wires or cables, which can carry ice melting.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроэнергетике.The invention relates to a conversion technique and can be used in the electric power industry.

Уровень техникиState of the art

Известен способ плавки гололеда на проводах ВЛ за счет их нагрева постоянным током [1] по схемам «провод-два провода» или «провод-провод» с помощью тиристорного выпрямителя [2], который позволяет регулировать в широких пределах ток плавки на проводах и грозозащитных тросах различных марок и протяженности. Известна также возможность соединения синхронно управляемых выпрямителей плавки гололеда по два последовательно [3], что позволяет вдвое увеличить длину проплавляемых ВЛ. Тем не менее, существует значительное число ВЛ, длина которых превышает возможности способа по [3].A known method of melting ice on the wires of overhead lines due to their heating with direct current [1] according to the "wire-two wires" or "wire-wire" schemes using a thyristor rectifier [2], which allows you to widely control the melting current on the wires and lightning protection cables of various brands and lengths. The possibility of connecting synchronously controlled rectifiers of ice melting in two in series [3] is also known, which allows to double the length of the melted overhead lines. However, there is a significant number of overhead lines whose length exceeds the capabilities of the method according to [3].

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задача изобретения - увеличение длины проводов или тросов, на которых можно осуществить плавку гололеда от тиристорных выпрямителей. Поставленная задача решается тем, что идентичные пары соединенных последовательно тиристорных выпрямителей устанавливаются на подстанциях, между которыми проходит ВЛ, подлежащая плавке, последовательно по постоянному току. На выходе постоянного тока каждого из выпрямителей параллельно включается по диодному вентилю. Эта совокупность признаков позволяет решить задачу изобретения.The objective of the invention is to increase the length of wires or cables on which it is possible to melt ice from thyristor rectifiers. The problem is solved in that identical pairs of thyristor rectifiers connected in series are installed in substations, between which passes the overhead line to be melted, in series with direct current. At the DC output of each of the rectifiers, it is parallel connected via a diode valve. This set of features allows to solve the problem of the invention.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Идентичные пары тиристорных выпрямителей 3, 4 и 5, 6 устанавливаются на подстанциях 1 и 2, между которыми проходит ВЛ, подлежащая плавке, последовательно по постоянному току, то есть так, что положительный терминал пары выпрямителей 3 и 4 на подстанции 1 соединен с отрицательным терминалом пары выпрямителей 5 и 6 на подстанции 2, а на выходе постоянного тока каждого из тиристорных выпрямителей параллельно включено по диодному вентилю 7, 8, 9, 10.Identical pairs of thyristor rectifiers 3, 4 and 5, 6 are installed in substations 1 and 2, between which the overhead line to be melted passes in series with direct current, that is, so that the positive terminal of the pair of rectifiers 3 and 4 at substation 1 is connected to the negative terminal pairs of rectifiers 5 and 6 at substation 2, and at the DC output of each of the thyristor rectifiers, a diode valve 7, 8, 9, 10 is connected in parallel.

Работа предложенного устройства в стационарном режиме очевидна: к ВЛ прикладывается напряжение постоянного тока четырех выпрямителей. Тем самым возрастает вдвое по сравнению с прототипом [3] длина ВЛ, на которой можно осуществить плавку гололеда. При этом диодные вентили в функционировании устройства не участвуют. Их наличие принципиально в переходном режиме включения, поскольку необходимость работы имеет место при больших расстояниях между подстанциями (более 200 км) [3]. В таких случаях синхронная связь для управления выпрямителями разных подстанций, как правило, отсутствует. При этом сигнал на включение выпрямителей на второй подстанции, переданный, например, по телефону, существенно (на единицы секунд) запаздывает относительно включения выпрямителей на первой. В отсутствии диодного вентиля это приводит к развитию той или иной аварии: либо из-за отсутствия замкнутого контура плавки система управления выпрямителями на подстанции 1 их отключает, формируя информационный сигнал «Невозможно достичь тока уставки», либо, что еще хуже, пара выпрямителей на подстанции 1 пробивается из-за сложения на тиристорных вентилях напряжений трансформаторов питания подстанций 1 и 2. Возможны другие сценарии развития аварий.The operation of the proposed device in stationary mode is obvious: a direct voltage of four rectifiers is applied to the overhead line. Thus, the length of the overhead line, on which ice can be melted, doubles compared with the prototype [3]. In this case, diode valves do not participate in the operation of the device. Their presence is fundamentally in the transition mode, since the need for work takes place at large distances between substations (more than 200 km) [3]. In such cases, synchronous communication for controlling rectifiers of different substations, as a rule, is absent. In this case, the signal to turn on the rectifiers at the second substation, transmitted, for example, by telephone, is significantly (by a few seconds) delayed when the rectifiers are turned on at the first. In the absence of a diode valve, this leads to the development of one or another accident: either due to the absence of a closed melting circuit, the rectifier control system at substation 1 turns them off, generating an information signal “It is impossible to reach the set current”, or, even worse, a pair of rectifiers at the substation 1 breaks through due to the addition of the voltage of the power transformers of substations 1 and 2 on the thyristor valves. Other scenarios for the development of accidents are possible.

В случае реализации схемы (см. чертеж) при синхронном включении, например, выпрямителей 3 и 4 на подстанции 1 формируется замкнутый контур тока через ВЛ и диодные вентили 9 и 10 второй подстанции. Затем при включении тиристорных выпрямителей 5 и 6 на подстанции 2 на клеммах постоянного тока этой пары тиристорных выпрямителей возникает напряжение, отрицательное по отношению к диодным вентилям 9 и 10. Как только на клеммах постоянного тока последовательно включенных выпрямителей 5 и 6 подстанции 2 достигается напряжение большее, чем падение напряжения на диодных вентилях 9 и 10, последние запираются. Ток, проходивший через 9 и 10, переходит на тиристорные выпрямители 5 и 6. Схема входит в штатный режим плавки от двух включенных последовательно источников напряжения. Соответственно необходимый ток плавки может быть обеспечен на ВЛ двойной длины по сравнению с плавкой от двух последовательных выпрямителей с одной подстанции.In the case of the implementation of the circuit (see drawing), when, for example, rectifiers 3 and 4 are switched on simultaneously at substation 1, a closed current loop is formed through the overhead line and diode valves 9 and 10 of the second substation. Then, when thyristor rectifiers 5 and 6 are turned on at substation 2, a negative voltage appears on the DC terminals of this pair of thyristor rectifiers with respect to diode valves 9 and 10. As soon as a higher voltage is reached at the DC terminals of series rectifiers 5 and 6 of substation 2, than the voltage drop across the diode valves 9 and 10, the latter are locked. The current passing through 9 and 10 goes to thyristor rectifiers 5 and 6. The circuit enters the normal mode of melting from two voltage sources connected in series. Accordingly, the necessary melting current can be provided on a double-length overhead line compared to melting from two successive rectifiers from one substation.

Поскольку схема симметрична, совершенно аналогично проходит процесс включения, инициируемый с подстанции 2.Since the circuit is symmetrical, the switching on process initiated from substation 2 goes exactly the same way.

Таким образом поставленная цель - увеличение длины проводов или тросов, на которых можно осуществить плавку гололеда от тиристорных выпрямителей, - достигнута.Thus, the goal - an increase in the length of wires or cables on which ice can be melted from thyristor rectifiers - is achieved.

Отметим, что введение в схему плавки диодных вентилей дает еще как минимум одно дополнительное преимущество: в случае возникновения по тем ли иным причинам в контуре плавки прерывистых токов или колебательных процессов диодные вентили эти процессы сбивают, что повышает надежность работы системы. При этом введение диодных вентилей не приводит к существенному удорожанию установленного оборудования, поскольку эти вентили не работают в длительном режиме и потому имеют сильно облегченную конструкцию без радиаторов и мощных RC-цепей.It should be noted that the introduction of diode valves into the smelting circuit provides at least one additional advantage: in case of intermittent currents or oscillatory processes in the smelting circuit for some reason, diode gates knock these processes down, which increases the reliability of the system. Moreover, the introduction of diode valves does not significantly increase the cost of installed equipment, since these valves do not work in continuous operation and therefore have a very lightweight design without radiators and powerful RC circuits.

Источники информацииInformation sources

1. Методические указания по плавке гололеда постоянным током. Часть II. МУ 34-70-028-82, М., 1983.1. Guidelines for smelting ice with direct current. Part II MU 34-70-028-82, M., 1983.

2. Лобанов А.В., Репин А.В., Шершнев А.Ю. Опыт введения в эксплуатацию установки плавки гололеда на проводах ВЛ ВУПГ-14/1200 на ПС 220 кВ Тымовская ОАО «Сахалинэнерго» // Известия НИИ постоянного тока, №64, 2010, стр. 247-254.2. Lobanov A.V., Repin A.V., Shershnev A.Yu. The experience of putting into operation the installation of ice melting on the wires of VL VUPG-14/1200 at 220 kV Substation Tymovskaya of Sakhalinenergo OJSC // Bulletin of the Research Institute of Direct Current, No. 64, 2010, pp. 247-254.

3. Фролов О.В., Шершнев Ю.А., Гуревич М.К. Опыт предотвращения гололедно-ветровых аварий на высоковольтных линиях. Энергоэксперт, №6, 2012, с. 72-76.3. Frolov OV, Shershnev Yu.A., Gurevich M.K. Experience in preventing ice-wind accidents on high-voltage lines. Energy Expert, No. 6, 2012, p. 72-76.

Claims

A device for melting ice on wires and lightning cables of OHL, containing identical pairs of thyristor rectifiers connected in series, installed at substations, between which OHL is to be melted, in series with direct current, and at the DC output of each of the rectifiers is connected in parallel with a diode valve.