SU1048967A1 - Высоковольтна электрическа сеть - Google Patents

Abstract

1. ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ, содержаща  повышающий и понижающий трансформаторы с- заземленной нейтралью, линию электропередачи и устройство дл  симметрировани  неполнофазного режима, состо щее по крайней мере из одной цепи из параллельно соединенных конденсатора и коммутационного аппарата, в которой, нейтраль понижающего трансформатора заземлена через устройство дл  сим- метрировани  неполнофазного режима, при этом сопротивление koндeнcaтopa на промышленной частоте не превьшает по модулю 1/3 индуктивного .сопротивлени  цепи нулевой последовательное- ти , в которую включен конденсатор, отличающа с  тем, что, с целью расширени  области применени , параллельно фазам трансформатора через коммутационный аппарат подключен дополнительный конденсатор. 2.Сеть по п. 1, отличающа  с   тем, что дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки высокого напр жени  понижающего трансформатора. 3.Сеть по п. 1, о т л и ч а ю (/) щ а   с   тем, что дополнительный конденсатор подключен со стороны С обмотки низкого напр жени  понижающего трансформатора. 4.Сеть по п. 1, о т л и ч а ющ а   с   тем, что дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки высокого напр жени  повышающего трансформатора. 00 5.Сеть по п. 4, отличаюх ща с  тем, что дополнительный ел конденсатор подключен со стороны обvl мотки низкого напр жени  повышающего трансформатора.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности, к схемам работы высоковольтных сетей в неполнофазном режиме.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  высоковольтной сети за счет уменьшени  степени несимметрии напр /кений и токов. На фиг. 1 представлена высоковольтна  электрическа  сеть с дополнительным конденсатором, подключенны параллельно фазам понижающего трансформатора со стороны обмотки высокого напр жени ; на фиг. 2 - высоковольтна  электрическа  сеть с дополнительным конденсатором, подключенны параллельно фазам понижающего трансформатора со стороны обмотки низкого напр жени ; на фиг. 3 - высоковольтна  электрическа  сеть, аналоги на  высоковольтной сети, изображенной на фиг. 1, в которой параллельно фазам повьшающего трансформатора со стороны обмотки высокого напр жени  через коммутационный аппарат-подключен дополнительный конденсатор; на фиг. 4 - высоковольтна  электрическа сеть, аналогична  сети, изображенной на фиг. 3, в которой дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки низкого напр жени . Высоковольтна  электрическа  сеть ( фиг. 1) состоит из источника питани  1, трансформатора (автотрансформатора ) 2, установленного на пере дающей подстанции и подключенного к источнику питани  1, высоковольтной линии 3, подключенной со стороны передающей подстанции к обмоткам высокого напр жени  трансформатора 2, а со стороны приемной подстанции - к обмоткам высокого напр жени  трансформатора 4. К обмоткам низкого напр жени  трансформатора 4 подключена нагрузка 5. Между нейтральным выводо обмотки высокого напр жени  трансфор матора 4 и контуром заземпени  6 приемной подстанции подключены параллельно соединенные конденсатор 7 и коммутационный аппарат 8. Нейтраль обмотки высокого напр жени  трансформатора 2 подключена к контуру заземпени  9 передающей подстанции. Между вьшодами линии и вьшодами обмоток высокого напр жени  трансформа торов 2 и 4 установлены коммутационные аппараты 10 и 11 соответственно . Дополнительный конденсатор 12 с помощью коммутационного аппарата 13, имеющего пофазное управление, подключен параллельно особой фазе обмотки высокого напр жени  трансформатора 4. Принцип действи  представленной на фиг. 1 высоковольтной сети заключ етс  в следующем. 1 7 При устойчивом повреждении одной из фаз линии 3, при пофазном ремонте одной из фаз или при пофазной плавке гололеда отключают соответствующзто фазу коммутационных аппаратов 10 и 11. При этом высоковольтна  электрическа  сеть переводитс  в неполнофазный режим работы. С целью уменьшени  сопротивлени  нулевой последовательности электрической сети и, как следствие , уменьшени  токов обратной последовательности отключают коммутационный аппарат 8. Таким образом, за счет протекани  тока нулевой последовательности через конденсатор 7 достигаетс  частична  или полна  компенсаци  индуктивного сопротивлени  нулевой последовательности. Результирующее сопротивление схемы нулевой последовательности относительно точек разрьша электрической сети становитс  чисто активным, а его величина уменьшаетс  в несколько раз. Важной особенностью неполнофазного режима работы электрической сети с включенным конденсатором 7  вл етс  поворот векторов токов обратной последовательности примерно на 60-90 по отношению к вектору тока пр мой последовательности . Дальнейшего уменьшени  тока обратной последовательности можно добитьс  за счет подключени  конденсатора 12 с помощью коммутационного аппарата 13 к особой фазе обмотки высокого напр жени  трансформатора 2. Подключение конденсатора 12 параллельно особой фазе вызывает в электрической сети по вление равных по величине и фазе дополнительных токов пр мой, обратной и нулевой последовательностей . Величина этих токов зависит от сопротивлени  конденсатора 12 на промьшшенной частоте. Фаза этих токов в основном определ етс  фазой напр жени  пр мой последовательности, возбужденного на особой фазе трансформатора 2. Составл юща  нулевой последовательности емкостного тока в основном замыкаетс  по обмоткам трансформатора 2 и практически не оказывает никакого вли ни  на перераспределение токов нулевой последовательности электрической сети. Вектор составл ющей обратной последовательности емкостного тока на- , ходитс  практически в противофазе с вектором тока обратной последовательности нагрузки. При соответствующем .

выборевеличины сопротивлени  конденсатора 12 можно добитьс  практически полной компенсации токов обратной последовательности нагрузки. .| Составл юща  пр мой последовательности емкостного тока конденсатора 12 вызывает перераспределение потоков реактивной мощности по элементам электрической сети и компенсирует падение напр жени  на суммарном активном сопротивлении нулевой последовательности электрической сети. Важной особенностью работы рассматриваемой высоковольтной сети  вл етс  необходимость одновременного использовани  как конденсатора 12, так и конденсатора 7. Включение только конденсатора 12 без использовани  конденсатора 7 не может привести к уменьшению токов обратной последовательности в цепи нагрузки , так как в этом случае векторы обратной последовательности тока нагрузки и тока конденсатора 12 будут сдвинуты один по отношению к другому на угол 90.

В заключение следует отметить, что удалось создать высоковольтную сеть, обеспечивающую при работе в неполно- . фазном режиме услови  работы потре бителей, практически не отличающиес  от условий работы потребителей в обыч ном трехфазном симметричном режиме.

На фиг. 2 представлена высоковольтна  сеть, схема соединени  которой идентична схеме (фиг. 1) электрической сети, рассмотренной ранее.

Единственным отличием  вл етс  схема включени  дополнительной конденсаторной батареи 14. К одному выводу конденсаторной батареи 14 подключены два однофазных коммутационных аппарата 15 и 16, другие выводы которых подключены к двум выводам обмотки низкого напр жени  трансформатора 4. К другому вьшоду конденсаторной батареи подключены аналогичные коммутационные аппараты 17 и 18, причем другой вывод коммутационного аппарата 17 подключен к третьему выводу обмотки низкого напр жени  трансформатора 4, а другой вывод коммутационного аппарата 18 подключен к тому же выводу обмотки низкого напр жени  трансформатора 4, что и вывод коммутационного аппарата 16.

Принцип работы высоковольтной электрической сети, изображенной на фиг,2 ничем не oтJп чaeтc  от рассмотренного выше применительно к пысоковолъгной сети фиг. 1.

Преимуществом схемы включени  конденсаторной батареи 14 (фиг. 2) по сравнению со схемой включени  конденсаторной батареи 12 (фиг. 1)  пл атс  меньша  стоимость коммутационных аппаратов, а также лучшие усГлови 

0 комплектации конденсаторной батареи 14 на базе стандартных конденсаторе, выпускаемых электропромышленностью.

На фиг. 3 Представлена высоковольтна  сеть, схема соединени  которой

5 идентична схеме фиг. 1 электрической сети, рассмотренной ранее. Дополнительно установлена конденсаторна  батаре  19, котора  с помощью коммутационного аппарата 20 с пофазным управ0 лением подключена к особой фазе обмотки высокого напр жени  трансформатора 2.

Принцип работы высоковольтной электрической сети, изображенной на фиг.З,

5.ничем не отличаетс  от рассмотренного выше применительно к высоковольтной сети фиг. 1.

Включение конденсатора 19 дополнительно обеспечивает компенсацию токов

0 обратной последовательности в фазах источника питани  1.

На фиг. 4 представлена высоковольтна  сеть, схема соединени  которой идентична схеме (фиг. 2) электричес , кой сети, рассмотренной ранее.

Дополнительно параллельно особой фазе трансформатора 2 со стороны обмотки низкого напр жени  подключена конденсаторна  батаре  21 с помощью

0 коммутационных аппаратов 22-25. Принцип работы высоковольтной сети фиг. 4 аналогичен принципу работы высоковольтной сети, изображеннойна фиг.З. К преимуществам схемы включени  кон5 денсаторной батареи 21 (фиг. 4) по сравнению со схемой включени  конденсаторной батареи 19 (фиг. 3)  вл етс  меньша  стоимость коммутационных аппаратов, а также лучшие услови 

0 комплектации конденсаторной батареи 21 на базе стандартных конденсаторов, выпускаемых электропромышпенностью. Технико-экономическа  целесообразностд создани  предлагаемой высоковольтной сети обосновываетс  сопо5 ставлением дополнительных капитальных затрат на сооружение конденсаторных батарей и ущерба, св занного с недоотпуском электрической энергии по- , требител м из-за устойчивых однофазных замыканий. Известно, что дол  устойчивых однофазных замыканий в общем количестве устойчивых замыканий составл ет от 60 до 80%. Таким образом, в первом приближении однЬцепную линию с предлагаемьп ш симметрирующими устройствами можно считать эквивалентной по надежности с двухцепной линией на одних опорах. Мощность дополнительных симметрирующих устройств можно оценить из следующих соображений. При допустимой несймметрии на шинах нагрузки в 2% ток обратной последовательности 1, как известно, составл ет- величину пор дка 6%. Учитьша , что дл  пред лагаемой схемы включени  конденсаторных батарей реальный ток через бата-г рею составит З, величину емкостного сопротивлени  батареи можно определить из уравнени  V - Hl с- ЗЬ Приравнива  12, допустимому току обратной последовательности, равному в относительных единицах 0,06 окончательно получаем V . .5 3-0,06 Таким образом, мощность батареи Ч с или в относительных единицах 5(Т Из приведенных выкладок видно, что дл  увеличени  пропускной способности электрической сети в неполнофазном режиме в 2 раза, достаточно предусмотреть батарею мощностью в 7% от передаваемой. Так, например, при передаче по линии 220 кВ длиной 100 км в неполнофазном режиме мощностью в 30 МВт мощность дополнительной батареи составит ,07-10 ,2,1 МВАр.

-еа

n

zn fc

«O Чэ

HIITrn If -IHi

СЧ

1 гг h

w

Гэ

.

ч

(S

Э

«

MJ

J

rxj

J

е:

15

Claims (5)

1. ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ, содержащая повышающий й понижающий трансформаторы с-заземленной нейтралью,\ линию электропередачи и устройство для симметрирования неполнофазного режима, состоящее по крайней мере из одной цепи из параллельно соединенных конденсатора и коммутационного аппарата, в которой, нейтраль понижающего трансформатора заземлена через устройство для сим:— метрирования неполнофазного режима, при этом сопротивление конденсатора ¹ на промышленной частоте не превышает по модулю 1/3 индуктивного сопротивления цепи нулевой последовательное- ти, в которую включен конденсатор, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения, параллельно фазам трансформатора через коммутационный аппарат подключен дополнительный конденсатор.

2. Сеть по π. 1, отличающая с я тем, что дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки высокого напряжения понижающего трансформатора.

3. Сеть по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки низкого напряжения понижающего трансформатора.

4. Сеть по п. ^отличающаяся тем, что дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки высокого напряжения повышающего трансформатора.

5. Сеть по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки низкого напряжения повышающего трансформатора.

SU.™-1048967 А1