RU2621068C1 - Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора - Google Patents
Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2621068C1 RU2621068C1 RU2016127241A RU2016127241A RU2621068C1 RU 2621068 C1 RU2621068 C1 RU 2621068C1 RU 2016127241 A RU2016127241 A RU 2016127241A RU 2016127241 A RU2016127241 A RU 2016127241A RU 2621068 C1 RU2621068 C1 RU 2621068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- ice
- reactive power
- phase
- electromagnetic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
- H02G7/16—Devices for removing snow or ice from lines or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть применено на электрических подстанциях высокого и сверхвысокого напряжения, на которых для регулирования напряжения подводимых воздушных линий электропередачи (ВЛ) требуется компенсация реактивной мощности и стоит задача плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ в сезон гололедообразования. Технический результат изобретения - сокращение оборудования и соответствующее снижение капитальных затрат. Устройство содержит электромагнитную, вентильную и коммутаторную части. Электромагнитная часть выполнена в виде трехфазного шунтирующего реактора-трансформатора (1) с вторичной (управляющей) обмоткой, расщепленной на трехфазные секции (2) и (3). Вентильная часть выполнена в виде трехфазных тиристорных выпрямительных мостов (4) и (5), подключенных к выходам секций (2) и (3) соответственно. Коммутаторная часть устройства включает два однополюсных разъединителя (6) и (7) и два двухполюсных разъединителя (8) и (9). Разъединители (6) и (7) предназначены для закорачивания выходов выпрямительных мостов (4) и (5) соответственно, а разъединители (8) и (9) - для подключения выпрямительных мостов (4) и (5) к проплавляемым проводам и/или тросам ВЛ1 и ВЛ2 соответственно. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области электротехники и может быть применено на электрических подстанциях высокого и сверхвысокого напряжения, на которых для регулирования напряжения подводимых воздушных линий электропередачи (ВЛ) требуется компенсация реактивной мощности и стоит задача плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ в сезон гололедообразования.
Уровень техники
Регулирование напряжения на линии электропередачи осуществляют за счет компенсации ее реактивной мощности, для чего шунтируют линию управляемыми реакторами, функционирующими в качестве регуляторов реактивного тока [Статические компенсаторы реактивной мощности для электрических сетей. Сборник статей, под ред. В.И. Кочкина, Элекс-КМ 2010 г.].
Для плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ обычно применяют специализированные устройства, предназначенные для выполнения этой функции [Щуров А.Н. «Общая схема плавки гололеда в районе электрических сетей на базе дискретно управляемой выпрямительной установки». Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Новочеркасск - 2015. Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.npi-tu.ru/assets/files/full_text_diss/schurov/diss.pdf, свободный (дата обращения 19.06.16).
Применение комбинированных устройств компенсации реактивной мощности и плавки гололеда (при необходимости выполнения обеих функций) позволяет более эффективно использовать оборудование, размещенное на электрических подстанциях, поскольку плавки гололеда на предварительно отключенной ВЛ осуществляют эпизодически (в течение нескольких часов) в гололедоопасный сезон и специализированное оборудование для плавки гололеда бездействует большую часть года, когда нет гололедообразования.
Известны комбинированные устройства, способные использовать для плавки гололеда размещенное на подстанции оборудование компенсатора реактивной мощности за счет переконфигурации его силовой схемы с помощью дополнительно введенных коммутаторов (разъединителей) [RU 2316867, RU 2505898, RU 2376692].
Устройство по патенту RU 2376692 выполнено на основе компенсатора типа СТАТКОМ с полностью управляемыми ключами и помимо понижающего силового трансформатора использует два трехфазных реактора и конденсаторную батарею. Недостаток этого устройства - большой объем оборудования и высокие капитальные затраты.
Устройство по патенту RU 2505898, выполненное на основе подключенного к понижающему силовому трансформатору одного трехфазного шунтирующего реактора, управляемого двунаправленными тиристорными ключами, требует меньшего объема оборудования, однако способно плавить гололед только переменным током, что ограничивает длину проплавляемого участка ВЛ из-за потерь на индуктивном сопротивлении проводов.
В качестве прототипа выбрано свободное от этого недостатка комбинированное устройство плавки гололеда и компенсации реактивной мощности [RU 2316867].
Прототип содержит электромагнитную, вентильную и коммутаторную части, при этом электромагнитную часть образуют питающий трехфазный силовой трансформатор и подключенные к его вторичным обмоткам шунтирующие реакторы. Электромагнитная часть вместе с тиристорами, образующими вентильную часть, обеспечивает работу устройства в режиме компенсации реактивной мощности и частично используется в режиме плавки гололеда. Вентильная часть обеспечивает регулирование тока в обоих режимах работы, а коммутаторная часть меняет конфигурацию схемы при смене режимов.
Недостаток прототипа - большой объем оборудования электромагнитной части (трехфазный питающий трансформатор и две трехфазные группы реакторов) и коммутаторной части (семь трехполюсных разъединителей).
Раскрытие сущности изобретения
Прототип построен на основе схемы статического тиристорного компенсатора (СТК) реактивной мощности, регулирующего реактивную составляющую тока с помощью тиристорно-реакторной группы.
Известен другой тип компенсатора реактивной мощности - компенсатор на основе УШРТ - управляемого шунтирующего реактора-трансформатора [RU 2065654, RU 2478236, RU 123598], конструкция которого обеспечивает высокую индуктивность рассеяния его вторичных обмоток, расщепленных на секции и выполняющих функции шунтирующих реакторов, управляемых тиристорами, подключенными по схеме «звезда» или «треугольник». Комбинированных устройств на основе такого компенсатора, обеспечивающих его переконфигурацию в режим плавки гололеда, в настоящее время неизвестно.
Предметом изобретения является комбинированное устройство для компенсации реактивной мощности и плавки гололеда, содержащее электромагнитную, вентильную и коммутаторную части, отличающееся тем, что электромагнитная часть выполнена в виде трехфазного управляемого шунтирующего реактора-трансформатора с трехфазной вторичной обмоткой, расщепленной на две секции, вентильная часть - в виде подключенных к выходам указанных секций трехфазных выпрямительных мостов на тиристорах, а коммутаторная часть - в виде двух однополюсных и двух двухполюсных разъединителей, предназначенных для закорачивания выходов каждого из указанных мостов и для подключения их к ВЛ соответственно.
Технический результат изобретения - сокращение оборудования и соответствующее снижение капитальных затрат.
Развитие изобретения состоит в том, что одна из указанных секций трехфазной вторичной обмотки соединена в звезду, а другая - в треугольник.
Это позволяет снизить уровень высших гармоник, генерируемых устройством в питающую сеть.
Осуществление изобретения с учетом его развития
Предлагаемое устройство представлено на чертеже.
Устройство содержит электромагнитную, вентильную и коммутаторную части. Электромагнитная часть выполнена в виде трехфазного шунтирующего реактора-трансформатора 1 с вторичной (управляющей) обмоткой, расщепленной на трехфазные секции 2 и 3. Вентильная часть выполнена в виде трехфазных тиристорных выпрямительных мостов 4 и 5, подключенных к выходам секций 2 и 3 соответственно. Схема вентильной части изменена по сравнению с известным из патента RU123598 компенсатором на УШРТ, в котором к выходам секций расщепленных обмоток подключены тиристоры, собранные по схеме «звезда» или «треугольник». Коммутаторная часть устройства включает два однополюсных разъединителя 6 и 7 и два двухполюсных разъединителя 8 и 9. Разъединители 6 и 7 предназначены для закорачивания выходов выпрямительных мостов 4 и 5 соответственно, а разъединители 8 и 9 - для подключения выпрямительных мостов 4 и 5 к проплавляемым проводам и/или тросам ВЛ1 и ВЛ2 соответственно.
Кроме того, на чертеже показан блок 10, управляющий вентилями мостов 4 и 5.
Комбинированное устройство работает следующим образом.
Трехфазный реактор-трансформатор 1 подключен первичной обмоткой к питающей линии 11, на которой регулируется напряжение путем компенсации реактивной мощности. Фазы первичной обмотки реактора-трансформатора 1 могут быть соединены в треугольник или в звезду с заземленной нейтралью.
В режиме компенсации реактивной мощности двухполюсные разъединители 8 и 9 разомкнуты, а однополюсные разъединители 6 и 7 замкнуты.
Подключенные к секциям 2 и 3 выпрямительные мосты 4 и 5 в результате закорачивания их выходов разъединителями 6 и 7 собраны в схему «звезда» и регулируют импеданс реактора-трансформатора 1, шунтирующий линию 11, под управлением блока 10, аналогично тиристорным управляющим ключам компенсатора на УШРТ [RU 123598].
В режиме плавки гололеда однополюсные разъединители 6 и 7 разомкнуты, а двухполюсные разъединители 8 и 9 замкнуты и подключают проплавляемые провода и/или тросы ВЛ1 и ВЛ2 к выходам мостов 4 и 5. В этом режиме выпрямительные мосты 4 и 5 под соответствующим управлением блока 10 регулируют токи плавки, разделяя между ВЛ1 и ВЛ2 мощность реактора-трансформатора 1.
Возможен комбинированный режим работы установки, в котором один из мостов, например 4, закорочен однополюсным разъединителем 6, а другой, например 5, подключен к ВЛ2 двухполюсным разъединителем 9. При этом блок 10 управляет тиристорами мостов 4 и 5, обеспечивая компенсацию реактивной мощности и плавку гололеда с соответствующим распределением мощности реактора-трансформатора 1.
Во всех режимах работы предлагаемой установки токи ограничиваются за счет высокой индуктивности рассеяния секций 2 и 3 расщепленных обмоток реактора-трансформатора 1 без использования дополнительных токоограничивающих реакторов.
Одна из трехфазных секций 2 и 3 и может быть соединена в «звезду», а другая - в «треугольник». Это позволяет практически полностью исключить поступление в линию 11 гармоник с номерами 6⋅(2n-1)±1 (где n - натуральное число). Суммарный показатель гармонических искажений THD (Total Harmonic Distortion) не превышает 2%.
Как видно из вышеизложенного, в заявляемом устройстве нет необходимости в дополнительном (помимо реактора-трансформатора 1) реакторном оборудовании, а требуемое количество коммутаторного оборудования значительно уменьшено (в прототипе для плавки гололеда на одной ВЛ используется семь трехполюсных разъединителей, а в заявляемом устройстве для одновременной или поочередной плавки гололеда на двух ВЛ - два однополюсных и два двухполюсных разъединителя).
Claims (2)
1. Комбинированное устройство для компенсации реактивной мощности и плавки гололеда, содержащее электромагнитную, вентильную и коммутаторную части, отличающееся тем, что электромагнитная часть выполнена в виде трехфазного управляемого шунтирующего реактора-трансформатора с трехфазной вторичной обмоткой, расщепленной на две секции, вентильная часть - в виде подключенных к выходам указанных секций трехфазных выпрямительных мостов на тиристорах, а коммутаторная часть - в виде двух однополюсных и двух двухполюсных разъединителей, предназначенных для закорачивания выходов каждого из указанных мостов и для подключения их к воздушным линиям электропередачи соответственно.
2. Устройство по п. 1, в котором одна из секций трехфазной вторичной обмотки соединена в звезду, а другая - в треугольник.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016127241A RU2621068C1 (ru) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016127241A RU2621068C1 (ru) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2621068C1 true RU2621068C1 (ru) | 2017-05-31 |
Family
ID=59031934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016127241A RU2621068C1 (ru) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2621068C1 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108899852A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-27 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种集约型直流融冰装置保护测控系统 |
| CN109347041A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-02-15 | 四川大学 | 线间无损三相分流器与设计和控制方法 |
| CN109361187A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-02-19 | 四川大学 | 线间无损单相分流器与设计和控制方法 |
| RU2680374C1 (ru) * | 2018-05-25 | 2019-02-20 | Илья Николаевич Джус | Шунтирующий реактор-компенсатор (варианты) |
| CN109449852A (zh) * | 2018-03-23 | 2019-03-08 | 国网浙江省电力公司丽水供电公司 | 一种非失电模式的配电线路融冰方法 |
| CN109449854A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-08 | 四川大学 | 用于防冰融冰的站用无损三相分流器与设计和控制方法 |
| CN111769478A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-13 | 贵州电网有限责任公司 | 一种输电线路直流融冰控制方法 |
| EP3767771A1 (de) * | 2019-07-17 | 2021-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum erzeugen einer induktiven blindleistung mittels einer elektrischen verbrauchervorrichtung, elektrische verbrauchervorrichtung sowie elektrolysevorrichtung |
| RU219856U1 (ru) * | 2023-05-26 | 2023-08-11 | Публичное акционерное общество "Россети Волга" | Мобильное устройство для плавки гололеда на проводах воздушной линии электропередачи |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2745430A1 (fr) * | 1996-02-27 | 1997-08-29 | Const Electr Fels | Procede de chauffage de portions de conducteurs d'alimentation et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| RU2316867C1 (ru) * | 2006-08-11 | 2008-02-10 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Комбинированная установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности |
| RU2505903C1 (ru) * | 2012-06-14 | 2014-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Комбинированная установка для компенсации реактивной мощности и плавки гололеда (варианты) |
-
2016
- 2016-07-06 RU RU2016127241A patent/RU2621068C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2745430A1 (fr) * | 1996-02-27 | 1997-08-29 | Const Electr Fels | Procede de chauffage de portions de conducteurs d'alimentation et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| RU2316867C1 (ru) * | 2006-08-11 | 2008-02-10 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Комбинированная установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности |
| RU2505903C1 (ru) * | 2012-06-14 | 2014-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") | Комбинированная установка для компенсации реактивной мощности и плавки гололеда (варианты) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109449852A (zh) * | 2018-03-23 | 2019-03-08 | 国网浙江省电力公司丽水供电公司 | 一种非失电模式的配电线路融冰方法 |
| RU2680374C1 (ru) * | 2018-05-25 | 2019-02-20 | Илья Николаевич Джус | Шунтирующий реактор-компенсатор (варианты) |
| CN108899852A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-27 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种集约型直流融冰装置保护测控系统 |
| CN109361187B (zh) * | 2018-12-06 | 2020-01-24 | 四川大学 | 线间无损单相分流器与设计和控制方法 |
| CN109361187A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-02-19 | 四川大学 | 线间无损单相分流器与设计和控制方法 |
| CN109449854A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-08 | 四川大学 | 用于防冰融冰的站用无损三相分流器与设计和控制方法 |
| CN109347041A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-02-15 | 四川大学 | 线间无损三相分流器与设计和控制方法 |
| CN109347041B (zh) * | 2018-12-06 | 2020-01-24 | 四川大学 | 线间无损三相分流器与设计和控制方法 |
| CN109449854B (zh) * | 2018-12-06 | 2020-02-07 | 四川大学 | 用于防冰融冰的站用无损三相分流器与设计和控制方法 |
| EP3767771A1 (de) * | 2019-07-17 | 2021-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum erzeugen einer induktiven blindleistung mittels einer elektrischen verbrauchervorrichtung, elektrische verbrauchervorrichtung sowie elektrolysevorrichtung |
| WO2021008762A1 (de) | 2019-07-17 | 2021-01-21 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verfahren zum erzeugen einer induktiven blindleistung mittels einer elektrischen verbrauchervorrichtung, elektrische verbrauchervorrichtung sowie elektrolysevorrichtung |
| CN114128074A (zh) * | 2019-07-17 | 2022-03-01 | 西门子能源环球有限责任两合公司 | 用于借助于电负载设备产生感应性无功功率的方法、电负载设备和电解设备 |
| CN114128074B (zh) * | 2019-07-17 | 2024-01-12 | 西门子能源环球有限责任两合公司 | 产生感应性无功功率的方法、电负载设备和电解设备 |
| CN111769478A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-13 | 贵州电网有限责任公司 | 一种输电线路直流融冰控制方法 |
| RU219856U1 (ru) * | 2023-05-26 | 2023-08-11 | Публичное акционерное общество "Россети Волга" | Мобильное устройство для плавки гололеда на проводах воздушной линии электропередачи |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2621068C1 (ru) | Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора | |
| Gwon et al. | Mitigation of voltage unbalance by using static load transfer switch in bipolar low voltage DC distribution system | |
| RU2422963C2 (ru) | Устройство для плавки гололеда на проводах и тросах воздушной линии (варианты) | |
| US4085338A (en) | High-voltage network for areas with high rate of icing | |
| Halder | Comparative study of HVDC and HVAC for a bulk power transmission | |
| Kuchanskyy | The application of controlled switching device for prevention resonance overvoltages in nonsinusoidal modes | |
| RU2622890C1 (ru) | Способ включения, выключения и регулирования напряжения трансформаторной подстанции | |
| RU195977U1 (ru) | Трансформатор для плавки гололёда на воздушных линиях | |
| RU2235397C2 (ru) | Установка для плавки гололеда | |
| CN103840471B (zh) | 用于电力网络的可调无功功率补偿器 | |
| RU2546643C1 (ru) | Установка для плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи | |
| RU2643350C1 (ru) | Распределительное устройство в сети переменного тока | |
| Župan et al. | Modelling of variable shunt reactor in transmission power system for simulation of switching transients | |
| Pashaie et al. | Distributed static series compensation for distribution network line voltage profile improvement | |
| Burstein et al. | Design of a flexible AC/DC-link | |
| RU2717080C1 (ru) | Многомостовой выпрямитель | |
| Gamit et al. | Comparative Analysis of HVDC and EHVAC | |
| Taillefer et al. | Limiting Voltage Dips & Inrush Currents When Energizing Power Transformers Controlled Switching of Gang Operated Switches-Theory and Case Study | |
| Tukur | Simulation of the performance of High Voltage Direct Current (HVDC) System with Si-GTO and Sic-GTO thyristors in terms of efficiency | |
| CA3147487C (en) | Method for generating an inductive reactive power by means of an electrical load apparatus, electrical load apparatus, and electrolysis apparatus | |
| SU593617A1 (ru) | Устройство дл плавки гололеда | |
| Roy et al. | A paper of determination of controlling characteristics of the monopolar HVDC system | |
| Eltamaly et al. | HVDC system control between different frequencies networks and fault analysis with HVAC system | |
| RU126193U1 (ru) | Подстанция переменного тока | |
| RU124067U1 (ru) | Установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности |