RU2607649C1

RU2607649C1 - Method of power takeoff from half-wave power transmission in “electric centre”

Info

Publication number: RU2607649C1
Application number: RU2015126971A
Authority: RU
Inventors: Виталий Петрович Кобылин; Андрей Витальевич Кобылин; Роза Петровна Ли-Фир-Су; Виталий Алексеевич Седалищев; Александр Михайлович Хоютанов
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2017-01-10

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: according to the method on the line arranged are additional sources of reactive capacitive power reducing the line inductance n times and increasing the line capacity n times and raising the voltage performance along the ordinate axis by reducing the line wave resistance only.

EFFECT: providing consumers with rated voltage in the “electric center” of the middle part of a half-wave power transmission line operating in the idle mode.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для отбора мощностей через присоединенные параллельно-последовательные трансформаторы в средней части полуволновых и настроенных на полуволну линий электропередачи, работающих в режиме холостого хода.The invention relates to electrical engineering and can be used for power selection through connected parallel-series transformers in the middle part of half-wave and half-wave power lines operating in idle mode.

Особенностью полуволновых электропередач является изменение напряжения в «электрическом центре» (1500 км) средней части линии от максимального (в режиме нагрузки) до нуля (в режиме холостого хода). Это не позволяет в режиме холостого хода применять в этой части линии параллельный отбор мощности. В то же время, в режиме нагрузки, ток в средней части линии изменяется в пределах 5…10% от натурального независимо от передаваемой мощности. Поэтому, традиционно, для этой части линии применяется способ последовательного отбора мощности. В последовательном отборе первичные обмотки фаз трансформатора присоединены последовательно с линией электропередачи, нагрузка присоединена к вторичным обмоткам, соединенным по схеме звезда либо треугольник (например, Щербаков В.К., Лукашев Э.С., Ольшевский О.В., Путилова А.Т. Настроенные электропередачи // Новосибирск: Изд-во СО РАН СССР, 1963. - 274 с.; Копач Е.Н. Условия совместной работы дальних настроенных электропередач и промежуточных систем, связанных последовательно включенными трансформаторами. Автореферат кандидатской диссертации // МН06032. - Новосибирск: Типография №2. - 1965. - Заказ №1156. - Тираж 250. - 22 с.).A feature of half-wave power transmission is the change in voltage in the "electric center" (1500 km) of the middle part of the line from the maximum (in load mode) to zero (in idle mode). This does not allow the use of parallel power take-off in this part of the line in idle mode. At the same time, in the load mode, the current in the middle part of the line varies within 5 ... 10% of the natural value regardless of the transmitted power. Therefore, traditionally, for this part of the line, a sequential power take-off method is used. In sequential sampling, the primary windings of the phases of the transformer are connected in series with the power line, the load is connected to the secondary windings connected in the form of a star or a triangle (for example, Shcherbakov V.K., Lukashev E.S., Olshevsky O.V., Putilova A.T. Customized power lines // Novosibirsk: Publishing House of the SB RAS of the USSR, 1963. - 274 p .; EN Kopach. Conditions for the joint operation of long-range configured power lines and intermediate systems connected by transformers connected in series. Abstract of the dissertation // MN06032. - Novosibirsk: Printing house No. 2. - 1965. - Order No. 1156. - Circulation 250. - 22 p.).

Общим признаком с заявляемым способом является наличие промежуточного отбора мощности в средней части полуволновой или настроенной на полуволну линии электропередачи.A common feature with the claimed method is the presence of an intermediate power takeoff in the middle part of a half-wave or half-wave power line.

Недостатком способа последовательного отбора мощности является недопустимый разрыв в цепи нагрузки вторичной обмотки из-за нарушения равенства магнитодвижущих сил между вторичной и первичной обмотками последовательно включенного трансформатора и, по этой причине, наведения сверхвысокого напряжения, опасного для работы обслуживающего персонала и изоляции самого трансформатора. Главным недостатком является то, что в режиме холостого хода транзитной линии из-за отсутствия тока нагрузки схема отбора становится неработоспособной.The disadvantage of the sequential power take-off method is an unacceptable rupture in the load circuit of the secondary winding due to the violation of the equality of the magnetomotive forces between the secondary and primary windings of the transformer connected in series and, for this reason, the induction of extra-high voltage, which is dangerous for the staff and the isolation of the transformer itself. The main disadvantage is that in the idle mode of the transit line due to the lack of load current, the selection circuit becomes inoperative.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому в изобретении способу (прототипом) является способ последовательно-параллельного отбора мощности. В качестве элементов двухэлементной схемы связи выбраны два магнитонезависимых трансформатора, один из которых включается в линию последовательно, а другой присоединяется к ней параллельно. Вторичные обмотки трансформаторов соединяются последовательно, к которым подключается нагрузка (Воробьев Г.В. Последовательно-параллельная схема связи промежуточных энергосистем с дальними электропередачами. Автореферат диссертации кандидата технических наук. - Новосибирск, проспект Карла Маркса, 20: Типография №2. Полиграфиздата. - Тираж 250. - 22 с.).The closest set of features to the proposed in the invention method (prototype) is a method of series-parallel power take-off. Two magnetically independent transformers were chosen as elements of a two-element communication circuit, one of which is connected in series to the line, and the other is connected to it in parallel. The secondary windings of the transformers are connected in series to which the load is connected (Vorobev G.V. Serial-parallel communication scheme of intermediate power systems with long-distance power transmissions. Abstract of the dissertation of the candidate of technical sciences. - Novosibirsk, Karl Marx avenue, 20: Printing house No. 2. Printing house. - Circulation 250. - 22 p.).

Общим признаком с заявленным способом является наличие промежуточного отбора мощности в средней части полуволновой линии или настроенной на полуволну электропередачи.A common feature with the claimed method is the presence of an intermediate power takeoff in the middle of a half-wave line or tuned to a half-wave power transmission.

Главным недостатком способа последовательно-параллельного отбора мощности является то, что в режиме холостого хода транзитной полуволновой линии отсутствует ток нагрузки и напряжение в «электрическом центре» (1500 км) средней части линии (фиг. 1, кривые 5, 6) полуволновой электропередачи. По этим причинам схема отбора мощности становится неработоспособной. На фиг. 1 приведены напряжения и токи вдоль полуволновой линии без потерь в режиме холостого хода и при мощности 0.3Р_нат., 0.4Р_нат.и 0.8Р_нат..The main disadvantage of the method of series-parallel power take-off is that in the idle mode of the transit half-wave line there is no load current and voltage in the "electric center" (1500 km) of the middle part of the line (Fig. 1, curves 5, 6) of the half-wave power transmission. For these reasons, the power take-off circuit becomes inoperative. In FIG. Figure 1 shows the voltages and currents along the half-wave line without loss in idle mode and at a power of 0.3P Nat _. 0.4P _nat. and 0.8P _nat. .

Изобретение направлено на решение задачи, связанной с отбором мощности из транзитной полуволновой электропередачи в области электрического центра, работающей в режиме холостого хода.The invention is aimed at solving the problem associated with the selection of power from a transit half-wave power transmission in the area of an electric center operating in idle mode.

Целью изобретения является обеспечение потребителей номинальным напряжением в электрическом центре средней части полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода.The aim of the invention is to provide consumers with a nominal voltage in the electrical center of the middle part of the half-wave power line operating in idle mode.

Задачей изобретения является обеспечение потребителей отбора мощности номинальным напряжением в «электрическом центре» средней части полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода.The objective of the invention is to provide consumers with power take-off rated voltage in the "electrical center" of the middle part of a half-wave power line operating in idle mode.

Это достигается согласно изобретению изменением параметров линии электропередачи, которое привело бы к изменению ее волнового сопротивления, то есть обеспечивало бы подъем характеристики напряжения U=ƒ(α₀l) вдоль оси ординат. Это достигается воздействием (компенсацией) только на волновое сопротивление линии без изменения ее волновой длины (фиг. 1, кривые 5, 4, 3, 1) путем передачи реактивно-емкостной мощности равной 0.3Р_нат., при этом волновое сопротивление

. В этом случае дополнительные устройства на линии выбираются так, чтобы уменьшить величину Z_в. Это реализуется уменьшением в n раз индуктивности линии и увеличением в n раз емкости линии. При этом волновая длина (естественный угол сдвига напряжения)

не изменится, а напряжение при отборе 0.3Р_нат. будет в пределах 150 кВ (при U_н=500 кВ) (фиг. 1, кривая 7).This is achieved according to the invention by changing the parameters of the power line, which would lead to a change in its wave impedance, that is, would provide a rise in the voltage characteristic U = ƒ (α ₀ l) along the ordinate. This is achieved by affecting (compensating) only the wave impedance of the line without changing its wavelength (Fig. 1, curves 5, 4, 3, 1) by transmitting reactive-capacitive power equal to 0.3P Nat _. while wave impedance

. In this case, additional devices on the line are selected so as to reduce the value of Z _in . This is realized by reducing n times the inductance of the line and increasing n times the line capacitance. In this case, the wavelength (natural angle of the voltage shift)

will not change, and the voltage during the selection of 0.3P Nat _. will be within 150 kV (at U _n = 500 kV) (Fig. 1, curve 7).

Таким образом, размещение дополнительных источников реактивно-емкостной мощности, реализующих уменьшение в n раз индуктивности линии и увеличение в n раз емкости линии, обеспечивает подъем характеристики напряжения вдоль оси ординат путем уменьшения только волнового сопротивления линии.Thus, the placement of additional reactive-capacitive power sources, realizing a n-fold decrease in line inductance and an n-fold increase in line capacitance, provides an increase in the voltage characteristic along the ordinate axis by reducing only the line impedance.

Следовательно, обеспечивается живучесть и надежность промежуточного отбора мощности вдоль всей транзитной полуволновой линии электропередачи, работающей в режиме холостого хода.Therefore, the survivability and reliability of the intermediate power take-off along the entire half-wave transit power line operating in idle mode is ensured.

Claims

The way to provide consumers with rated voltage in the "electric center" of the middle part of a half-wave power line operating in idle mode is that additional reactive-capacitive power sources are placed on the line, realizing a n-fold decrease in line inductance and a n-fold increase in capacitance lines and providing the rise of voltage characteristics along the ordinate axis by reducing only the wave impedance of the line.