SE525006C2 - Hjälpkraftförsörjning - Google Patents

Hjälpkraftförsörjning

Info

Publication number
SE525006C2
SE525006C2 SE0203374A SE0203374A SE525006C2 SE 525006 C2 SE525006 C2 SE 525006C2 SE 0203374 A SE0203374 A SE 0203374A SE 0203374 A SE0203374 A SE 0203374A SE 525006 C2 SE525006 C2 SE 525006C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coupling
reactive
compensation means
power
auxiliary power
Prior art date
Application number
SE0203374A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0203374D0 (sv
SE0203374L (sv
Inventor
Lennart Aengquist
Original Assignee
Abb Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE0203374A priority Critical patent/SE525006C2/sv
Publication of SE0203374D0 publication Critical patent/SE0203374D0/sv
Priority to US10/533,874 priority patent/US7317301B2/en
Priority to PCT/SE2003/001731 priority patent/WO2004045046A1/en
Priority to AU2003276799A priority patent/AU2003276799A1/en
Priority to CNB2003801086828A priority patent/CN100416979C/zh
Priority to EP03811167.0A priority patent/EP1565979B1/en
Publication of SE0203374L publication Critical patent/SE0203374L/sv
Publication of SE525006C2 publication Critical patent/SE525006C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J11/00Circuit arrangements for providing service supply to auxiliaries of stations in which electric power is generated, distributed or converted
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/002Intermediate AC, e.g. DC supply with intermediated AC distribution
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Description

525 006 | | ; ~ n; - strömtransformatorer. Förfarandetzkräver sàlunda att hög- spänningskretsen spänningssätts och, för att tillförsäkra rätt drift av den ifrågavarande apparaten, att den efter spänningssättningen har lagt sig i sàdan utsträckning att hjälpkraften säkert kan användas. Spänningssättningsför- farandet är emellertid ofta ett kritiskt skede i driften av högspänningskretsen och följaktligen är en hjälpkraftför- sörjning som är oberoende av högspänningskretsens tillstànd synnerligen önskvärd.
[0004] Enligt en annan känd princip genereras hjälpkraften pà jordspänningspotential och överförs till högspännings- kretsen. I den aktuella högspänningsanläggningen är sàdan hjälpkraft vanligen tillgänglig pà jordnivà som en likspän- ningsförsörjning, t ex vid 110 DC, understödd av ett reserv- batteri.
Ett grundläggande problem är dà att àstadkomma isolering mellan högspänningsanläggningens jordspänningspotential och högspänningspotential. Medel för att åstadkomma sädan iso- lering mäste uppfylla de krav som uppställs av internatio- nella normer och standarder.
Ett känt förfarande, lingselement sàsom kretsbrytare och frànskiljare, som särskilt används för omkopp- är att skapa en mekanisk rörelse pà jordpotential och överföra denna rörelse till högpotential med användning av isoler- stavar, vilka stavar sàlunda ger den nödvändiga isoleringen mellan de tvà olika potentialerna. Förfarandet kräver en drivmekanism pà jordpotential och stav- och länksystem pà hög potential, vilket gör utrustningen mekaniskt komplex och leder till oundvikliga förseningar i drifttiderna.
Ett annat känd förfarande, som används särskilt i samband med ström- och spänningssensorer, är att omvandla hjälp- kraften pà jordpotential till optisk kraft, överföra kraften till högpotential via en optisk länk och sedan omvandla den optiska kraften tillbaka till elektrisk kraft. Med detta 525 006 - n u | .o ~ Q , ~ u. 3 förfarande kan endast mycket smà mängder kraft, typiskt i storleksordningen bràkdelar av watt, överföras.
[0005] Det finns sàledes ett behov av utrustning för hjälp- kraftförsörjning där kraften genereras pà jordnivà för att göra den oberoende av tillstàndet hos högspänningskretsen och vilken utrustning kan hantera kraftmängder tillräckligt stora för drift av högeffektsapparater sàsom omkopplings- element och seriekondensatoranläggningar.
REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN
[0006] Ett ändamàl med uppfinningen är att åstadkomma en förbättrad utrustning för hjälpkraftförsörjning för en hög- spänningsanläggning och ett förfarande för att tillföra hjälpkraft till en högspänningsanläggning, varvid förbätt- ringen eliminerar ovannämnda nackdelar vid kända utrust- ningar och förfaranden.
[0007] Enligt uppfinningen àstadkoms detta ändamål genom en utrustning för hjälpkraftförsörjning för en högspänningsan- läggning som har en strömkälla pà jordpotential, en belast- ningskrets pà högpotential samt en transmissionslänk för koppling av kraftkällan till belastningskretsen, varvid kraftkällan innefattar en högfrekvent spänningsgenerator, transmissionslänken innefattar en första och en andra ström- väg, där varje väg slutes genom kapacitiv koppling för att àstadkomma isolering mellan jordpotentialen och högpoten- tialen, och där varje strömväg har ett reaktivt kompensa- tionsorgan för seriekompensation av reaktiv effekt alstrad av den kapacitiva kopplingen.
[0008] I en vidareutveckling av uppfinningen innefattar nämnda reaktiva kompensationsorgan en induktor i serie- koppling med den kapacitiva kopplingen. 525 006 n « | - f. u 4 I en ytterligare vidareutveckling av uppfinningen innefattar hjälpkraftförsörjningsutrustningen medel för anpassning av kraftkällan till lasten.
I en annan vidareutveckling av uppfinningen innefattar den första och andra strömvägen var sin seriekoppling av det reaktiva kompensationsorganet och en kopplingskondensator kopplad till en ledare vid högspänningsanläggningen.
I en annan vidareutveckling av uppfinningen, där högspän- ningsanläggningen är en seriekondensatorutrustning monterad pà en plattform isolerad fràn jord, àstadkoms för en av nämnda strömvägar nämnda kapacitiva koppling genom en strö- kapacitans mellan nämnda plattform och jord.
I en ytterligare vidareutveckling av uppfinningen, där nämnda spänningsgenerator genererar en spänning av förvald frekvens, väljs i var och en av nämnda strömvägar nämnda reaktiva kompensationsorgan att bilda en serieresonanskrets med nämnda kapacitiva koppling vid den förvalda frekvensen.
Ytterligare fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen framgàr av följande beskrivning och patentkrav.
[0009] Med en utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt uppfinningen blir det t ex möjligt att placera skydds- och övervakningsutrustningar för seriekondensatoranläggningarna direkt pà plattformen snarare än att kommunicera mätvärden och kommandosignaler mellan högspänningsnivà och jordpoten- tial.
Drivmekanismer för omkopplingsutrustning kan placeras pà högpotential, vilket minskar drifttiderna och undviker kom- plexa mekaniska don. 525 006 | = n « f.
I n .xc e... ..
FIGURBESKRIVNING
[0010] Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskriv- ning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, vilka alla är schematiska och ritade som kombi- nerade block- och enlinjesdiagram som bara visar huvudkom- ponenter som är av betydelse för förståelsen av uppfinning- en, och där figur 1 visar en första utföringsform av uppfinningen, figur 2 visar en andra utföringsform av uppfinningen, figur 3 visar en tredje utföringsform av uppfinningen, figur 4 visar en fjärde utföringsform av uppfinningen.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL
[0011] Följande beskrivning avser sàväl utrustningen som förfarandet. Samma hänvisningssiffror och etiketter används i de olika figurerna för att beteckna delar som är av samma slag.
[0012] Figur l visar en högspänningsanläggning 1 i en gal- vanisk kontakt med en ledare 2. Anläggningen kan typiskt sett innefatta omkopplingselement sàsom kretsbrytare eller seriekondensatorer, frànskiljare, sensorer för spänning och ström och/eller övervaknings- och skyddsutrustning.
En kraftkälla 3, placerad pà jordnivà och pà jordpotential, innefattar en högfrekvent spänningsgenerator 31 i form av en högfrekvent DC/AC-omvandlare samt en jordnivàtransformator 32.
DC/AC-omvandlaren tillförs likspänning, betecknad DC i figuren, och utgángen hos DC/AC-omvandlaren tillförs en primärlindning 321 hos jordnivátransformatorn. Jordnivà- transformatorn har en sekundärlindning 322.
En belastningskrets 4, placerad vid högspänningsanläggningen och pà högpotential, innefattar en lasttransformator 41, en AC/DC-omvandla- rens AC-sida är kopplad till en sekundärlindning 411 hos AC/DC-omvandlare 42 och en kondensator 43. lasttransformatorn, och AC/DC-omvandlarens DC-sida är kopp- lad till högspänningsanläggningen för att förse den med hjälpkraft. Kondensatorn är kopplad över DC-sidan av AC/DC- omvandlaren för att àstadkomma energilagring och filtrera utspänningen hos AC/DC-omvandlaren.
Lasttransformatorn har en primärlindning 412.
Enligt uppfinningen upprättas en transmissionslänk mellan kraftkällan och belastningskretsen genom att bilda en första strömväg 5 och en andra strömväg 6. Vid utföringsformen enligt uppfinningen illustrerad i figur 1 innefattar ström- vägen 5 i seriekoppling en kopplingskondensator 51 och en första induktor 52, och strömvägen 6 innefattar i seriekopp- ling en kopplingskondensator 61 och en andra induktor 62.
Genom att koppla var och en av strömvägarna mellan en resp- ektive ände av sekundärlindningen 322 hos jordnivàtransfor- matorn och primärlindningen 412 hos lasttransformatorn bildas en sluten strömslinga innefattande kraftkällan, strömvägarna och belastningskretsen. I denna strömslinga bildar var och en av kopplingskondensatorerna 51 och 61 en kapacitiv koppling som ger isolation mellan jordpotential och högpotential.
Kopplingskondensatorerna genererar reaktiv effekt och det är önskvärt att kompensera för denna effekt. Kompenseringen mäste vara en seriekompensation för att bevara isolationen.
Den första och andra induktorn tjänstgör som reaktiva kompensationsorgan genom att förbruka reaktiv effekt. | | n - I n . u. i I I!! I I -.- .. nn: -- - .... 1 ua 1 . u , _ _ : : vu v 1. :un u. n; . H , ' .nr ' . u IQ VI - a. 7 Genom ett i och för sig känt styrsystem kan spänningsgene- ratorn anpassas att generera en spänning av förvald fre- kvens. Det är därvid fördelaktigt att välja induktorernas induktansvärden sà att induktorerna i var och en av ström- vägarna bildar en serieresonanskrets med kopplingskondensa- torerna vid den förvalda frekvensen. Därvid kommer strömvä- garna att i princip uppvisa nollreaktans.
Figur l visar också att sekundärlindningen 322 hos jord- nivàtransformatorn har ett mittuttag som är kopplat till jord och att primärlindningen 412 hos lasttransformatorn har ett mittuttag som är kopplat till ledaren 2. Resultatet är en balanserad strömslinga som har som effekt att spänningen pà systemfrekvensen hos högspänningsanläggningen vid ledaren 2 kommer att skapa gemensamma modströmmar i de tvà ström- vägarna.
I figuren visas induktorns 52 lindning med en punkt vid änden av den lindning som är kopplad till kopplingskonden- satorn, medan induktorns 62 lindning visas med en punkt vid änden av den lindning som är kopplad till lasttransforma- torn. Genom att anordna induktorerna att ha en fast koppling mellan sina lindningar, t ex genom att ha en gemensam ferritkärna, och att vara lindade i en med punkterna visad riktning, inses det att gemensamma modströmmar, sàsom en ström av systemfrekvensen hos högspänningsanläggningen, inte kommer att skapa nàgot resulterande magnetflöde i indukto- rerna och att strömvägarna sàlunda kommer att uppvisa làg impedans för gemensamma modströmmar.
Jordnivàtransformatorn och lasttransformatorn används för anpassning av kraftkällan till lasten genom impedansanpass- ning.
[0013] Figur 2 visar en högspänningsanläggning l, en ledare 2, en belastningskrets 4,en första strömväg 5, en andra strömväg 6, kopplingskondensatorer 51 och 61 samt en kraft- nun»- 525 006 « . s - .- I u no»- 8 källa 31 i form av en högfrekvent DC/AC-omvandlare, sasom beskrivits ovan med hänvisning till figur l.
Vid denna utföringsform tillförs hjälpkraften genom kraft- källan via sà kallade tankkretsar. En första tankkrets har en seriekoppling av en kondensator 312 och en induktor 53, och en andra tankkrets har en seriekoppling av en kondensa- tor 313 och en induktor 63. Den första strömvägen 5 bildas genom att koppla kopplingskondensatorn 51 till jord via in- duktorn 53. Den andra strömvägen 6 bildas genom att koppla kopplingskondensatorn 61 till jord via induktorn 63.
Den högfrekventa utspänningen hos DC/AC-omvandlaren är kapa- citivt kopplad till övergången mellan respektive kopplings- kondensatorer och induktorerna via kondensatorerna 312 och 313.
Vid denna utföringsform av uppfinningen bildar parallell- kopplingen mellan kondensatorn 312 och induktorn 53 res- pektive parallellkopplingen mellan kondensatorn 313 och induktorn 63 det reaktiva kompensationsorganet.
När DC/AC-omvandlarens 31 utspänning päförs respektive tank- krets och frekvensen hos den pàförda spänningen ligger nära resonansfrekvensen hos tankkretsen sker en förstärkning av den pàförda spänningen, vilket resulterar i en spänning över komponenterna hos tankkretsen som är möjlig att använda för att överföra den önskvärda hjälpkraften till belastnings- kretsen. När frekvensen av den pàlagda spänningen överstiger tankkretsens resonansfrekvens kommer tankkretsen att ta upp reaktiv effekt för att kompensera för den av kopplingskon- densatorerna genererade reaktiva effekten.
Genom rätt val av induktans- och kapacitansvärdena för tankkretsens komponenter kan den önskade reaktiva kom- pensationen av den av kopplingskondensatorerna genererade reaktiva effekten, liksom en anpassning av kraftkällan till lasten, àstadkommas. Induktorerna 53 och 63 kan väljas att « f ø - . o a o» ..,¿¿. ¿.. .. . .... 525 006 ÄÉ'fi*fkHšf*'" U . , 2 :x 4 *H-I -H Å. - v u ø .u 9 ha en induktans som orsakar endast ett mycket làgt spän- ningsfall för strömmen vid högspänningsanläggningens system- frekvens.
[0014] En seriekondensatorutrustning för högspänning är mon- terad pà plattformar som är isolerade fràn jord, vanligen en plattform för varje fas. En mer detaljerad beskrivning av den fysiska och elektriska konfigurationen av en sàdan ut- rustning ges t ex i M. Adolfsson et al: EHV series capacitor banks. A new approach to platform to ground signalling, relay protection and supervision. IEEE Transactions on Power delivery, April 1989, pp. 1369-1375, vilken härmed införs som referens. Seriekondensatorn är kopplad mellan vad som vanligtvis kallas en làgspänningsbuss och en högspän- ningsbuss, vilka bussar är inkopplade i transmissionsled- ningen and plattformen är kopplad till làgspänningsbussen.
Plattformare av detta slag är tämligen stora med en area vanligtvis av storleksordningen 100 n? och de är placerade pà höjder ovan jord av i typfallet storleksordningen 5-8 meter för systemspänningar i storleksordningen 300-800 kV.
Plattformarna uppvisar säledes en avsevärd kapacitans till jord, av storleksordningen hundratals pF, och det har befunnits vara tekniskt möjligt att i en av strömvägarna använda kapacitansen mellan en plattform och jord för att bilda den kapacitiva kopplingen enligt uppfinningen.
Figur 3 visar en högspänningsanläggning 1 i form av en seriekondensatorutrustning för högspänning monterad pà en plattform som är isolerad fràn jord. Seriekondensatorut- rustningen visas schematiskt endast med delar som är av betydelse för föreliggande uppfinning.
En seriekondensator 7 är kopplad till làgspänningsbussen, i figuren förkortad LV, och till högspänningsbussen, i figuren förkortad HV. Bussarna är insatta i en ledare 2. Utrust- ningen är placerad pà en plattform 8. Det finns en strökapa- citans 9 mellan làgspänningsbussen och plattformen och en .nu-m 525 006 «;;:@;gçm strökapacitans 61' mellan plattformen och jord. En induktor 62' är galvaniskt kopplad mellan làgspänningsbussen och plattformen.
I denna utföringsform av uppfinningen är sàledes den andra strömvägen 6 bildad av en seriekoppling av strökapacitansen 61' och induktorn 62' som är i parallellkoppling med ströka- pacitansen 9, varvid den sistnämnda parallellkretsen bildar det reaktiva kompensationsorganet för den andra strömvägen.
Den första strömvägen 5 bildas av en kopplingskondensator 51 sàsom beskrivits ovan med hänvisning till figur 1 och 2, varvid kopplingskondensatorn är kopplad till jord via en tankkrets liknande tankkretsen hos den första strömvägen sàsom beskrivits med hänvisning till figur 2.
Belastningskretsen innefattar en lasttransformator 41' med Kopp- lingskondensatorn kopplas till làgspänningsbussen via pri- en primärlindning 412' och en sekundärlindning 411'. märlindningen hos lasttransformatorn i seriekoppling. Sekun- därlindningen 411' kopplas till en AC/DC-omvandlare 42.
Anpassning av kraftkällan till lasten och den reaktiva kom- pensationen för den första strömvägen utförs sàsom beskri- vits med hänvisning till figur 2. För den andra strömvägen är det reaktiva kompensationsorganet, dvs induktorn 62' i parallellkoppling med strökapacitansen 9, anpassat till re- sonans med strökapacitansen 61' genom rätt val av induktorn 62'.
Kapacitansvärdet av strökapacitansen 9 kan vara föremàl för variationer i beroende av de lokala väderleksförhàllandena, särskilt regn och snöfall. För att upprätthålla strömvägens 6 resonanta tillstànd kan frekvensen hos den högfrekventa spänningsgeneratorn 31 styras av ett frekvensstyrningssys- tem. Ett sàdant styrsystem kan baseras pà t ex ett mätvärde pà den reaktiva uteffekten hos generatorn och pà ett villkor att det absoluta värdet pà denna effekt skall minimeras. | 1 u - u' ~uvu- 525 D06 ܶfiÉf¶.:ÜÉ'ÜÄ 1 f *"3"f'.f ' .- o av. n ll
[0015] Figur 4 visar en annan utföringsform av uppfinningen med tankkretsar vid belastningskretsen. Kraftkällan 3, pla- cerad pà jordnivà och pà jordpotential, liknar den kraft- källa som beskrivits med hänvisning till figur l. Den första strömvägen bildas genom en seriekoppling av en kopplingskon- densator 51 och en induktor 53', varvid kondensatorn 51 är kopplad till ena änden av sekundärlindningen 322 hos den pà jordnivà placerade transformatorn, och induktorn 53' är kopplad till ledaren 2. Den andra strömvägen bildas pà ana- logt sätt genom en seriekoppling av en kopplingskondensator 61 och en induktor 63', varvid kondensatorn 61 är kopplad till den andra änden av sekundärlindningen hos den pà jord- nivá placerade transformatorn, och induktorn 63' är kopplad till ledaren 2.
Den via strömvägarna överförda hjälpkraften tas via kon- densatorerna 414 och 413 hos tankkretsarna och tillförs AC/DC-omvandlaren 42 via en isolertransformator 44.
Den reaktiva effektkompensationen liksom anpassningen av kraftkällan till lasten astadkoms sàsom beskrivits ovan.
[0016] Kopplingskondensatorer är välkända inom känd teknik och används vanligtvis för olika ändamål, sásom t ex PLC- kommunikation. I typfallet varierar deras kapacitans inom ett omràde mellan 3,5 nF och 20 nF för systemspänningar mellan 550 kV och 145 kV.
[0017] Uppfinningen är inte begränsad till de beskrivna utföringsformerna och fackmannen kan lätt modifiera de visade utföringsformerna inom ramen för patentkraven. Även om det är fördelaktigt är det sàlunda inte nödvändigt att förse sekundärlindningen hos jordnivàtransformatorn respektive primärlindningen hos lasttransformatorerna med mittuttag för att àstadkomma balanserade vägar.
Den induktiva kopplingen mellan induktorernas 52 och 62 respektive lindningar, sàsom beskrivits med hänvisning till 525 006 s gsgggfyriqë figur 1, kan ocksa bildas mellanjfhduktorerna 53 och 63 vid utföringsformen som beskrivits med hänvisning till figur 2, eller mellan induktorerna 53' och 63' vid utföringsformen som beskrivits med hänvisning till figur 4, och strömvägarna kommer dà att uppvisa lag impedans för gemensamma modström- mar även i dessa utföringsformer.
Alternativt kan tankkretsen som beskrivits med hänvisning till figur 3 ersättas av en transformator som kopplar den högfrekventa spänningsgeneratorn till strömvägen.
Tankkretsarna pà högspänningspotential beskrivna med hän- visning till figur 4 kan ersättas av en enda induktor kopp- lad mellan ledaren 2 och kopplingskondensatorerna, och effekten uttas via en enda kondensator kopplad till övergången mellan denna induktor och kopplingskondensa- torerna och kopplad till ena änden av primärlindningen hos transformatorn 4, varvid den andra änden av primärlindningen kopplas till ledaren 2. @ . 1 n u»

Claims (24)

10 15 20 25 30 35 szs eos 13 PATENTKRAV
1. l. Utrustning för hjälpkraftförsörjning för en högspän- med en kraftkälla (3) en belastningskrets (4) ningsanläggning (1, 7, 8) pà jord- potential, pà högpotential och en transmissionslänk (5, 6) för koppling av kraftkällan till belastningskretsen, kännetecknad av att kraftkällan inne- fattar en högfrekvent spänningsgenerator (31), transmis- sionslänken innefattar en första (5) och en andra (6) ström- väg, där varje väg är sluten genom kapacitiv koppling (51, 61, 61') för att àstadkomma isolation mellan jordpotentialen och högpotentialen, och där varje strömväg har ett reaktivt 312, 63, 313, 62', 53', 414, 63', 413) för seriekompensation av reaktiv effekt genererad kompensationsorgan (52, 62, 53, genom den kapacitiva kopplingen.
2. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att nämnda reaktiva kompensationsorgan inne- fattar en induktor (52, 62, 62', 53, 63, 53', 63') koppling med den kapacitiva kopplingen. i serie-
3. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt nagot av patentkrav 1-2, kännetecknad av att den innefattar medel (32, 41, 53, 312, 63, 313, 412', 53', 414, 63', 413) anpassning av kraftkällan till belastningskretsen genom för impedansanpassning.
4. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt nagot av patentkrav 1-3, kännetecknad av att den första och andra strömvägen var och en innefattar en seriekoppling av det reaktiva kompensationsorganet och en kopplingskondensator (51, ningen. 52) kopplad till en ledare (2) vid högspänningsanlägg-
5. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt nagot av patentkrav 1-3, varvid högspänningsanläggningen är en seriekondensatorutrustning (7) monterad pà en plattform (8) isolerad fràn jord, kännetecknad av att för den ena (6) av 10 15 20 25 30 35 525 006 i 'f 14 nämnda strömvägar nämnda kapacitiva koppling ästadkoms genom en strökapacitans (6l') mellan nämnda plattform och jord.
6. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt nàgot av patentkrav 1-5, varvid nämnda spänningsgenerator genererar en spänning av förvald frekvens, kännetecknad av att i var och en av nämnda strömvägar nämnda reaktiva kompen- sationsorgan väljs att bilda en serieresonanskrets med nämnda kapacitiva koppling vid den förvalda frekvensen.
7. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att en (5) av nämnda kapacitiva kopplingar (51) till en ledare (LV) vid högspänningsanläggningen och kopplad ástadkoms genom en kopplingskondensator som är kopplad till jordpotential via nämnda reaktiva kompensationsorgan (53, 312) kopplad till övergången mellan de reaktiva kompensations- och att nämnda spänningsgenerator är kapacitivt organen och kopplingskondensatorn.
8. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt nàgot av patentkrav l-4 eller patentkrav 6 dà patentkrav 6 beror av nagot av patentkrav l-4, kännetecknad av att nämnda kapaci- tiva kopplingar àstadkoms genom kopplingskondensatorer (51, 61) som är kopplade till en ledare (2) vid högspänningsan- läggningen och kopplade till jordpotential via nämnda reak- (53, 312, 63, 313) spänningsgenerator är kapacitivt kopplad till övergàngarna tiva kompensationsorgan och att nämnda mellan respektive reaktiva kompensationsorgan och kopp- lingskondensatorerna.
9. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt nàgot av patentkrav 1-4 eller patentkrav 6 dä patentkrav 6 beror av nagot av patentkrav 1-4, kännetecknad av att nämnda kapaci- tiva kopplingar àstadkoms genom kopplingskondensatorer (51, 61) som är kopplade till en ledare (2) vid högspänningsan- läggningen och kopplade till jordpotential via de reaktiva (52, 62) tor innefattar en jordnivàtransformator kompensationsorgan och att nämnda spänningsgenera- (32) och en högfrek- | - - - n» 10 15 20 25 30 35 525 006 " 15 varvid nämnda jordnivåtransfor- kopplad till DC/AC-omvand- laren och en sekundärlindning (322) kopplad till nämnda (31), mator har en primärlindning (321) vent DC/AC-omvandlare transmissionslänk.
10. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt något av patentkrav 8-9, varvid vart och ett av nämnda reaktiva (52, 62, 53, 63, 53', 63') med en lindning, kännetecknad av att lindningarna kompensationsorgan innefattar en induktor är magnetiskt kopplade till varandra så att nämnda strömvä- gar uppvisar låg impedans för gemensamma modströmmar.
11. ll. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt patentkrav 9, kännetecknad av att nämnda kapacitiva kopplingar åstad- (5l, 61) ledare (2) vid högspänningsanläggningen via nämnda reaktiva 4l4', 63', 413) och att nämnda be- lastningskrets är kapacitivt kopplad till övergången mellan koms genom kopplingskondensatorer kopplade till en kompensationsorgan (53', respektive reaktiva kompensationsorgan och kopplingskonden- satorerna.
12. Utrustning för hjälpkraftförsörjning enligt något av patentkrav 1-11, kânnetecknad av att nämnda belastningskrets och en AC/DC-om- vandlare (42), varvid nämnda lasttransformator har en pri- märlindning (412) en sekundärlindning (411) kopplad till nämnda AC/DC-omvand- (4) innefattar en lasttransformator (41) kopplad till nämnda transmissionslänk och lare.
13. Förfarande för hjälpkraftförsörjning till en högspän- ningsanläggning (1, 7, 8) som innehåller stegen att generera effekt på jordpotential, bilda en belastningskrets (4) på högpotential och överföra den genererade effekten till be- lastningskretsen, kännetecknat av att steget att generera effekt innefattar steget att generera en högfrekvent spän- ningseffekt och att steget att överföra den genererade effekten till belastningskretsen innefattar = « . | n» 10 15 20 25 30 35 525 006 steget att bilda en första (ëâ och en andra (6) ström- väg, varvid varje väg slutes genom en kapacitiv koppling (51, 61, 6l') för att àstadkomma isolation mellan jordpoten- tialen och högpotentialen, steget att överföra hjälpkraften via nämnda kapacitiva kopplingar samt steget att i varje strömväg àstadkomma ett reaktivt (52, 62, 53, 312, 63, 313, 62', 53', 414, för seriekompensation av reaktiv effekt genererad kompensationsorgan 63', 413) av de kapacitiva kopplingarna.
14. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att steget att i varje strömväg àstadkomma ett reaktivt kompen- sationsorgan innefattar steget att àstadkomma en induktor (52, 62, 62', 53, 63, 53', 63') pacitiva kopplingen. i seriekoppling med den ka-
15. Förfarande enligt nàgot av patentkrav 13-14, där steget att generera en högfrekvent spänningseffekt utnyttjar en kraftkälla (3), kännetecknat av att det innefattar steget att anpassa kraftkällan till belastningskretsen genom impe- dansanpassning.
16. Förfarande enligt nàgot av patentkrav 13-15, kännetecknat av att steget att överföra den genererade effekten till belastningskretsen vidare innefattar steget att i var och en av nämnda första och andra strömvägar àstadkomma en seriekoppling av det reaktiva kompensations- organet och en kopplingskondensator (51, 52) kopplad till en ledare (2) vid högspänningsanläggningen.
17. Förfarande enligt nagot av patentkrav 13-15, där högspänningsanläggningen är en seriekondensatorutrustning (7) monterad pà en plattform (8) isolerad fràn jord, kännetecknat av att steget att överföra effekten via en kapacitiv koppling innefattar steget att använda en strökapacitans (6l') mellan nämnda plattform och jord för att bilda nämnda kapacitiva koppling. ~ . ø n n. 10 15 20 25 30 35 525 006 - - . » .Q n 17
18. Förfarande enligt nàgot av patentkrav 13-17, kännetecknat av att steget att generera en högfrekvent spänningseffekt innefattar steget att förvälja en frekvens för spänningen, och att steget att i varje strömväg àstad- komma ett reaktivt kompensationsorgan innefattar steget att välja nämnda reaktiva kompensationsorgan att bilda en serieresonanskrets med nämnda kapacitiva koppling vid den förvalda frekvensen.
19. Förfarande enligt patentkrav 17, kännetecknat av att steget att överföra hjälpkraften via en kapacitiv koppling innefattar steget att använda en kopplingskondensator (51) som är kopplad till en ledare (2) vid högspänningsanlägg- ningen och kopplad till jordpotential via nämnda reaktiva (53, 312), koppla den genererade högfrekventa spänningseffekten till en kompensationsorgan och steget att kapacitivt övergàng mellan det reaktiva kompensationsorganet och kopp- lingskondensatorn.
20. Förfarande enligt nàgot av patentkrav 13-16 eller patentkrav 18 dà patentkrav 18 beror av nàgot av patentkrav 13-16, en kapacitiv koppling innefattar steget att använda kopp- (51, (2) vid högspänningsanläggningen och kopplade till jordpo- kännetecknat av att steget att överföra kraften via lingskondensatorer 61) som är kopplade till en ledare tential via nämnda reaktiva kompensationsorgan, och steget att kapacitivt koppla den genererade högfrekventa spänningseffekten till en övergàng mellan respektive reak- tiva kompensationsorgan och kopplingskondensatorerna.
21. Förfarande enligt nàgot av patentkrav 13-16 eller patentkrav 18 dà patentkrav 18 beror av nàgot av patentkrav 13-16, en kapacitiv koppling innefattar steget att använda kopp- kännetecknat av att steget att överföra kraften via lingskondensatorer (51, 61) som är kopplade till en ledare (2) vid högspänningsanläggningen och kopplade till jordpo- tential via nämnda reaktiva kompensationsorgan, och steget 10 15 20 25 525 006 v ~ 0 - a; u . . = v o. 18 att induktivt koppla den genererade högfrekventa spänningseffekten till nämnda strömvägar.
22. Förfarande enligt nagot av patentkrav 20-21, där vart och ett av nämnda reaktiva kompensationsorgan innefattar en (52, 62, 53, 63, 53', kännetecknat av att det innefattar steget att magnetiskt induktor 63') med en lindning, koppla lindningarna till varandra sà att nämnda strömvägar uppvisar en làg impedans för gemensamma modströmmar.
23. Förfarande enligt patentkrav 21, kännetecknat av att steget att överföra effekten via en kapacitiv koppling innefattar steget att använda kopplingskondensatorer (51, 61) som är kopplade till en ledare (2) vid högspännings- anläggningen via nämnda reaktiva kompensationsorgan, och steget att kapacitivt koppla den överförda hjälpkraften till belastningskretsen.
24. Förfarande enligt nàgot av patentkrav 13-22, kännetecknat av att steget att överföra effekten via en kapacitiv koppling innefattar steget att använda kopp- en ledare lingskondensatorer (51, 61) som är kopplade till (2) vid högspänningsanläggningen, och steget att induktivt koppla den överförda hjälpkraften till belastningskretsen.
SE0203374A 2002-11-13 2002-11-13 Hjälpkraftförsörjning SE525006C2 (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0203374A SE525006C2 (sv) 2002-11-13 2002-11-13 Hjälpkraftförsörjning
US10/533,874 US7317301B2 (en) 2002-11-13 2003-11-10 Auxiliary power supply
PCT/SE2003/001731 WO2004045046A1 (en) 2002-11-13 2003-11-10 Auxiliary power supply
AU2003276799A AU2003276799A1 (en) 2002-11-13 2003-11-10 Auxiliary power supply
CNB2003801086828A CN100416979C (zh) 2002-11-13 2003-11-10 辅助电源设备和供应辅助电源的方法
EP03811167.0A EP1565979B1 (en) 2002-11-13 2003-11-10 Auxiliary power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0203374A SE525006C2 (sv) 2002-11-13 2002-11-13 Hjälpkraftförsörjning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0203374D0 SE0203374D0 (sv) 2002-11-13
SE0203374L SE0203374L (sv) 2004-05-14
SE525006C2 true SE525006C2 (sv) 2004-11-09

Family

ID=20289571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0203374A SE525006C2 (sv) 2002-11-13 2002-11-13 Hjälpkraftförsörjning

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7317301B2 (sv)
EP (1) EP1565979B1 (sv)
CN (1) CN100416979C (sv)
AU (1) AU2003276799A1 (sv)
SE (1) SE525006C2 (sv)
WO (1) WO2004045046A1 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8072192B2 (en) 2007-05-29 2011-12-06 Abb Technology Ag Auxiliary power supply with a coupling capacitor between a high voltage line and ground

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777421B1 (ko) 2005-06-30 2007-11-20 아이볼타(주) 용량결합방식의 비접촉식 충전시스템
CN101512864B (zh) * 2006-09-29 2012-01-11 Abb技术有限公司 用于输电系统的装置和方法
US7486056B2 (en) * 2006-11-15 2009-02-03 Elster Electricity, Llc Input current or voltage limited power supply
US7751166B2 (en) * 2007-03-16 2010-07-06 Abb Technology Ag Advanced feeder architecture with automated power restoration
CN101777836B (zh) * 2009-12-31 2013-09-11 南京博兰得电子科技有限公司 电能隔离传输方法及其隔离传输装置
WO2012034593A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Abb Technology Ag Power supply arrangement for a substation
ITRE20120021A1 (it) * 2012-04-02 2013-10-03 Igor Spinella Metodo ed apparato per il trasferimento di potenza elettrica
KR102038724B1 (ko) 2012-05-31 2019-10-30 에이비비 슈바이쯔 아게 다수의 금속 인클로저들을 가진 고전압 스위치
AT512780B1 (de) 2012-06-13 2013-11-15 Fronius Int Gmbh Schaltnetzteil sowie Wechselrichter und Strangüberwachung mit einem solchen Schaltnetzteil
EP2904626B1 (en) 2012-10-05 2016-09-21 ABB Schweiz AG Circuit breaker with stacked breaker modules
CN103325543A (zh) * 2013-06-21 2013-09-25 河南开启电力实业有限公司 变压器高压侧辅助电源及其制作方法
US9780689B2 (en) * 2015-10-21 2017-10-03 Texas Instruments Incorporated Isolated capacitive power transfer
EP3334025A1 (de) * 2016-12-07 2018-06-13 Siemens Aktiengesellschaft Hilfsversorgung für ein schaltnetzteil
EP3544166B1 (de) * 2018-03-22 2022-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Hilfsversorgung für eine stromversorgung
WO2023232260A1 (en) * 2022-06-02 2023-12-07 Hitachi Energy Switzerland Ag Auxiliary power supply for energy storage systems

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3381178A (en) * 1965-06-17 1968-04-30 Westinghouse Electric Corp Relaying system for high voltage transmission line utilizing a coupling capacitor
US4271462A (en) * 1978-09-20 1981-06-02 Electric Power Research Institute Power converter and regulation apparatus
US5396165A (en) * 1993-02-02 1995-03-07 Teledyne Industries, Inc. Efficient power transfer system
US5414612A (en) * 1993-08-03 1995-05-09 Asea Brown Boveri Ab HVDC transmission with a converter connected between an AC voltage and a DC link common to the converters
US5757099A (en) * 1996-03-01 1998-05-26 Wisconsin Alumni Research Foundation Hybrid parallel active/passive filter system with dynamically variable inductance
US6370050B1 (en) * 1999-09-20 2002-04-09 Ut-Batelle, Llc Isolated and soft-switched power converter
US6552919B1 (en) * 2001-09-10 2003-04-22 Douglas A. Bors Converter utilizing pulse duration modulation and ripple control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8072192B2 (en) 2007-05-29 2011-12-06 Abb Technology Ag Auxiliary power supply with a coupling capacitor between a high voltage line and ground

Also Published As

Publication number Publication date
EP1565979A1 (en) 2005-08-24
AU2003276799A1 (en) 2004-06-03
SE0203374D0 (sv) 2002-11-13
US7317301B2 (en) 2008-01-08
EP1565979B1 (en) 2016-04-27
CN100416979C (zh) 2008-09-03
WO2004045046A1 (en) 2004-05-27
SE0203374L (sv) 2004-05-14
CN1739228A (zh) 2006-02-22
US20060152199A1 (en) 2006-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE525006C2 (sv) Hjälpkraftförsörjning
EP3616285B1 (en) A device for earth fault current compensation in power networks
JP4927761B2 (ja) 受動素子を用いた電力線の分散型直列補償システムおよび方法
CN102379076B (zh) 多端hvdc电力传输网络中的dc电压补偿
EP2880732B1 (en) A device comprising a controllable earthing transformer
CN101180586A (zh) 电力线通信接口和电涌保护器
CN104635107A (zh) 一种小电流接地故障选线系统及选线方法
CN106208414B (zh) 能自动谐振补偿的多初级线圈的感应电能传输系统
Dias et al. Single‐phase auto‐reclosing mitigation procedure for half‐wavelength transmission line
KR102241145B1 (ko) 온라인 무선전력전송 시스템 및 그 무선전력전송 코일
AU2014202954B2 (en) Method and arrangement for tranferring electrical power for subsea applications
US20210075212A1 (en) Power Distribution System Lateral Protection and Method
CN207637603U (zh) 一种自动调容型配电变压器
CN214707158U (zh) 一种小电流接地系统单相接地故障精确消弧系统
US9553522B2 (en) Transferring electrical power for subsea applications
CN111614116B (zh) 一种柔性直流系统的接地方法和装置
CN209232242U (zh) 模块化配电线路物理仿真实验装置
Huang et al. A dynamic-inductive-compensation-based method for improving tap-off power from insulated ground wires of overhead high voltage transmission lines
CN105229759B (zh) 用于降低变压器的磁芯中的单向磁通分量的设备
Sults et al. Concepts and Practical Application for Distributed Compensation of Earth Fault Current in Latvia's 20 kV Networks
CN100433491C (zh) 磁势平衡可控式可调电抗器
CN112204494A (zh) 利用容性连接的附加绕组进行无功功率补偿的可磁控的扼流圈
CN109546745A (zh) 一种新型高压输电线路避雷线直接取源方法
Coors et al. Hv ac testing of super-long cables
CN113113910A (zh) 一种利用高频耦合谐振和分布参数的电能传输系统

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed