Система электроснабжения

Номер патента: 1030909

Авторы: Генрих, Никонец

Есть еще 8 страниц.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

103 9) ЬСТВ 64)(57) 1, СИСТЕИА ЗЛЕКТР содержащая источник питани моткам которого подсоедине новных трансформатора, отх нии электропередачи и рас ные шины, о т л и ч а ю щ тем, что, с целью ограниче короткого замыкания, первики трансформаторов подключвательно с обмотками исто 147/24-0 25,06,79 16-19 Никонец ина политечные обмотены последоника питая Ьб) 1 З Под ред.1963, с,2. Там и а станци ГЭИ182 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ(71) Львовский орденаЛенический институт(53 ) 621.316,13(088,8)лектрические сеЛ, Н. Баптидано ОБРЕТЕН ОСНАБЖЕНИЯ,я, к обны два осодящие лиределителье е с яния токов1 ОСхема на Фиг. 19 идентична схеме на фиг, 18, Дополнительно в цепи закорачивающего аппарата 25 последовательно включено комплвксное сопротивление 26, в качестве которого может быть, например, установлен реактор или активное сопротивление . Его назначение - уменьшение постоянной времени контура аварийного тока, а также некоторое снижение Форсировки напряжения на неповрежденных элементах электрической сети при коротком замыканииПри наличии этого сопротивдения 26 система может работать и в нормальном режиме с включенным коммутационным аппаратом 25, так как приравной загрузке обоих источников 1 и 23 напряжение в точке подключения 30909 16сопротивления 26 равно нулю. При коротком замыкании в сети наличие сопротивления 26 существенно снижает уровни токов короткого замыка ния.Предлагаемые схемы (фиг.17-19 ) соединения элементов системы легкореализуются не только на новых станциях, но и на существующих,при этом 0 для выполнения схемы не требуетояприменение нестандартного оборудования. Предлагаемые схемы реализации сис"15 темы электроснабжения существенноснижают стоимость их изготовления,повышают надежность работы вследствие существенного ограничения токов короткого замыкания,1030909 нц Заказ 5228/54 Тираж 617 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам. изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская наб., одписн д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектна Составитель Л.ДементьеваИ.Николайчук Техред И.Иетелева Корректс2, Система по и. 1 о т л и ч а ющ а я с я тем, что обмотки источникапитания включены между первичнымиобмотками трансформаторов.3. Система по и. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вторичные обмотки трансформаторов соединены пос.педовательно и подсоединены к первымраспределительным шинам,Система по и. 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что трансформаторывыполнены трехобмоточными и третичные обмотки соединены последовательно и подсоединены к вторым распределительным шинам,5. Система по и. 2, отличающ а я с я тем, что она снабжена дополнительным трансформатором и двумя трехфазными токопроводами, причемпервичная обмотка дополнительноготрансформатора подключена параллельно обмоткам источника питания черезтрехфазные токопроводы, а вторичнаяобмотка подключена к .распределительным шинам,6, Система по и, 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что обмотки источника выполнены расщепленными первичные обмотки трансФорматора также выполнены расщепленными и подключенык соответствующей расщепленной обмотке источника.7, Система по и. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена дополнительным источником питания,трансформаторы выполнены трехобмоточными и обмотки дополнительного источника питания подключены к третичным обмоткам трансформаторов,8. Система по и, 2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что с целью орга-, низации плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи, она снабжена. коммутационными аппаратами, один из которых предназначен для закорачивания выводов источника причем последний установлен с стороны подключения первичной обмотки трансформатора, между источником и трансформатором установлен второй коммутационный аппарат, а к выводу второго коммутационного аппарата, подключенному к трансформатору подключен вывод третьего коммутационного аппарата, второй вывод которого подсоединен к отходящейлинии,9 . Система по и, 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что вторичные обмотки трансформаторов подключены к разным распределительным шинам.10, Система по и. 9,о т л и ч аю щ а я с я тем, что линии электропередачи подсоединены к различным распределительным шинам., 11, Система по и, 10, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным трансформатором для подключения потребителей, выводы первичной обмотки которого подключены к различным линиям электропередачи.12. Система по и, 10, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она.снаб,жена двумя дополнительными трансформаторами и дополнительными шинами, первичные обмотки которых подсоединены к различным линиям электропередачи, а вторичные обмотки которых одними выводами соединены между собой, а вторыми выводами подключены к соответствующим дополнительнымшинам.13. Система по и, 12, о т л и ч аю щ а я с я тем, что линии электропередачи выполнены двухпроводными, каждый провод подсоединен к двум фазам обмоток основных и дополнительных трансформаторов, причем третьи фазыдвух основных и двух дополнительных трансформаторов попарно соединены между собой, а вторичные обмотки дополнительных транс;форматоров одними выводами подсоединены к сборным шинам, а вторые их выводы пофазно объединены между собой.14. Система па и. 10, о т л и ч аю щ а я с .я тем, что она снабжена батареей продольной компенсации, причем последняя включена последовательно в линию электропередачи.15. Система по и, 12, о т л и ч аю щ а я с я тем, что фазы одной из распределительных шин соединены между собой,16. Система по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным источником питания, причем основной и дополнительный источники одними выводами подсоединены к выводам обмоток низкого напряжения соответствующих основных трансформаторов, а вторые выводы источников соединены между собой перемычкой.1030909 13. Система по и, 16, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что основные трансформаторы выполнены с различными группами соединения обмоток.18. Система по и. 16, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена закорачивающим коммутационным Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение для повышения эффективности работы систем электроснабжения.Известен источник, вырабатывающий электроэнергию на электростанции 1 1.Недостаток этого источника - весьма большие токи короткого замыкания как на его выводах, так ивнутри источника, вызывающие значительные электродинамические и термические воздействия. Выпускаемыеисточники электроэнергии выполняются с учетом возможных действийтоков короткого замыкания, что приводит к резкому увеличению их стоимости, Однако надежность работысуществующих мощных источников ещенедостаточна, По данным ОРГРЭСа каждый третий генератор мощностью 60 ИВти выше ежегодно повреждается, У генераторов мощностью 300 ИВт и выше .ежегодно повреждается каждый второй, При этом значительная доля повреждений вызвана или сопровождается короткими замыканиями . Для гидрогенераторов, по данным ОРГРЭСа,такая доля составляет 944,Наиболее близкой по техническойсущности к изобретению являетсясистема электроснабжения, содержащая источник и два трансформатора, питаемых от упомянутого источниками.2. С целью повышения надежности работы системы, соединение между статорной обмоткой генератора и обмоткой низкого напряжения блочного трансформатора выполняют закрытым коробчатым шинопроводом, Однако такое решение не обеспечивает достаточного повышения надежности работы" блока из-за возможаппаратом, подключенным к перемычке.19 Система по и 18 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что последовательно с закорачивающим коммутационным аппаратом включено комплексное сопротивление,ных внутренних повреждений в генераторе. Каждое внутреннее короткоезамыкание генератора приводит кдлительному простою всей системыэлектроснабжения на время выполнения ремонтных работ. Иногда длительность аварийного простоя ге-нератора составляет сотни часов.Целью изобретения является повы- : шение эффективности работы системыза счет существенного ограничениярасчетных величин тока короткогозамыкания.Указанная цель достигается 30 тем, что в системе электроснабжения, содержащей источник питания,к обмоткам которого подсоединеныдва основных трансформатора, отходящие линии электропередачи З и распределительные шины, первичныеобмотки трансформаторов подключены последовательно с обмотками источника питания Обмотки источника питания могут быть включены между первичными обмотками трансформаторов,Вторичные обмотки трансформатора могут быть соединены последо 4 вательно и подключены к первым распределительным шинам,Трансформаторы могут быть выполнены трехобмоточными и третичныеобмотки соединены последовательно иподключены к вторым распределительным шинам,Кроме того, может быть установлен дополнительный трансформатор,первичная обмотка которого под ключена параллельно обмоткам источника через трехфазные токопроводы, а вторичная обмотка подключе"на к распределительным шинам.10 З 09 3Источник может быть выполнен срасщепленными обмотками, первичныеобмотки трансформаторов выполненырасщепленными и подключены к соответствующей расщепленной обмоткеисточника,Система электроснабжения можетбыть снабжена дополнительным источником.питания, трансформаторывыполнены трехобмоточными и обмотки дополнительного источника питания подключены к третичным обмоткам трансформаторов.С целью организации плавки гололеда на проводах воздушных линий15электропередачи с одной из сторон обмотки источника установлен коммутационный аппарат, закорачивающий междусобой выводы источника, а в цепи между точкой подключения упомянутого ком-,мутационного аппарата и первичнойобмоткой одного из трансформаторов,подключенного с этой же стороны обмот.ки источника, последовательно установлен второй коммутационный аппарат, а к упомянутой первичной обмотке одного из трансформаторов черезтретий коммутационный аппарат подключены провода воздушной линии электропередачи.Повышение эффективности работысистемы достигается тем, что вторичные обмотки трансформатора подключены к разным распределительнымсборным шинам,Линии электропередачи при этоммогут быть подключены к разным распределительным шинам,С этой же целью потребители электроэнергии подключены через дополнительный трансформатор, выводы пер вичной обмотки которого подключены кразличным линиям электропередачи,С этой же целью отбор мощностиосуществляется через два дополнительных трансформатора, первичныеобмотки которых подключены к разным линиям электропередачи, а вторич, ные обмотки которых одними выводами соединены последовательно межрусобой, а другими выводами подключены 50к разным секциям дополнительных шин,Линии электропередачи . выполнены двухпроводными, каждый провод /которых подключен к соответствующейфазе высоковольтных обмоток трансформаторов с одной и другой сторонылинии электропередачи, а третьи фазы высоковольтных обмоток упомянутых 09 4трансформаторов соединены между собой, а вторичные обмотки дополнительных трансформаторов одними выводами подсоединены к сборным шинам, а вторые их выводы пофазно объединены между собой.lПоследовательно с проводами линии электропередач может быть включена батарея продольной компенсации.Одна из секций шин может быть закорочена.Кроме того, с целью существенного ограничения расчетных величин токов короткого замыкания, система содержит другие блочный трансформатор и источник электроэнергии, ста. ,торная обмотка которого с одной стороны подключена к обмотке низкого напряжения другого блочного трансформатора, обмотка высокого напряжения которого подключена к другим шинам высокого напряжения, между другими выводами одноименных фаз статорных обмоток обоих источников установлены перемычки .При этом группы соединения обоих блочных трансформаторов могут быть различны.К перемычке, соединяющей другие выводы статорных обмоток обоих источников, может быть подключен закорачивающий коммутационный аппарат,Дополнительно последовательно с закорачивающим коммутационным аппаратом может быть включено комплексное сопротивление.На фиг. 1 изображена система электроснабжения, содержащая источник и два трансформатора; на фиг,2- система источник-два трехобмоточных трансформатора, третичные обмотки которых используются для питания собственных нужд системы; на фиг, 3 - система источник - два двухобмоточных трансформатора с дополнительным трансформатором для питания собственных нужд; на фиг. 4 - система источникдва трансформатора с расщепленными обмотками; на фиг. 5 - система два источника - два трансформатора; на фиг, 6 - система источник - два трансформатора, позволяющая организовать плавку гололеда на проводах воздушных линий электропередачи; на фиг. система источник - два трансформатора; на фиг, 8 и 13 - система источник - два трансформатора - две линии; на фиг. 9 и 11 - вариант отбора мощности от двухцепной ВЛ с помощью од5 103ного трансформатора; на фиг. 10 и 15 вариант отбора мощности от двухфазной ВЛ с помощью двух трансформаторов; на фиг. 11- вариант выполнениядвухцепной линии электропередачи ввиде четырехпроводной линии; нафиг. 12 и 16 - двухцепная линия с продольной компенсацией; на фиг. 17 система электроснабжения, содержащая два источника и два трансформатора; на фиг. 18 - система два источника - два,трансформатора с закорачивающим коммутационным аппаратом, подключенным к перемычке междудругими выводами статорных обмотокгенераторов; на фиг. 19- система дваисточника - два трансформатора с комплексным сопротивлением в цепи закорачивающего коммутационного аппарата,Система электроснабжения (фиг,1)содержит источник 1 питания, выводыстаторной обмотки которого подключены к обмотке низкого напряжения блочного основного трансформатора 2, обмотка высокого напряжения которогоподключена к распределительнымшинам 3 высокого напряжения черезобмотку высокого напряжения второгоосновного трансформатора 4, обмотка высокого напряжения которого подключена с другой стороны статорной обмотки источника 1 питания. Обмотка высокого напряжения второгоосновного трансформатора включенак шинам 3 высокого напряжения.В нормальном режиме работы системы линейные токи обмоток низкого напряжения трансформатора 2 и трансформатора 4 равны току статорной обмотки источника 1 питания и являются намагничивающими токами дляобоих трансформаторов. Токи обмотоквысокого напряжения трансформаторов 2 и 4 также равны и являютсяраэмагничивающими токами дпяобоих трансформаторов. Разностьприведенных токов обеих обмоток трансформаторов является током холостого хода,Напряжение статорной обмотки источника 1 уравновешивается суммой напряжения на обмотках низкого напряжения трансформаторов 2 и 4. Распределение напряжений. между блочными трансформатором 2 и дополнительным трансформатором 4 принудительно задается параметрами их характеристик холостого хода. Векторная сумма нап 0909 Ь ряжения обмоток высокого напряжениятрансформаторов 2 и 4 приложена кшинам высокого напряжения.В предлагаемой системе электроснабжения отсутствуют сверхтоки какпри междуфазных замыканиях внутристаторной обмотки источника 1,так и при повреждениях изоляции перемычек, соединяющих выводы источникаО с обмотками трансформаторов 2 и 4.Отсутствуют сверхтоки также при любых видах повреждения изоляцииблочного трансформатора 2, обмотки низкого напряжения дополнительного15 трансформатора 4 и перемычки, соединяющей обмотки высокого напряжениятрансформаторов 2 и 4, В упомянутыхаварийных режимах имеет место лищьперераспределение напряжений на об 20 мотках трансформаторов 2 и 4, а напряжение источника 1, шин 3 высокого напряжения и выдаваемая источником 1,в энергосистему мощность будутнеизменными.25 Допустим, что произошло трехфазное короткое замыкание на выводахстаторной обмотки источника 1, подключенных к трансформатору 2. Вэтом случае все напряжение источника 1 будет приложено к обмотке низкого напряжения трансформатора 4. Приодинаковых коэффициентах трансформации трансформаторов 2 и 4 величинарабочих токов во всех элементах блока не изменится, а трансформатор 235окажется включенным последовательно в контур нагрузочного тока своимсопротивлением рассеивания. Так какток обмотки высокого напряжениятрансформатора 2 не изменился, то неизменился и ток обмотки низкого нап"ряжения этого трансформатора. Следовательно, через место короткого замыкания будет протекать лишь ток холосто 45го хода трансформатора 4,При трехфазном замыкании на выводах статорной обмотки источника 1,подключенных к обмотке низкого напряжения трансформатора 4, процессыаналогичны описанным с той лишьразницей, что мощность источника 1выдается в сеть через трансформатор 2.Самые большие токи короткого замыкания, по которым следует проверять55 механическую прочность обмоток какисточника 1, так и трансформаторов 2 и 4, имеют место при короткихзамыканиях на шинах 3 высокого нап 1030909ряжения, Но при этом надо учитывать,что этот ток ограничивается как соп"ротивлением источника 1, так и сопротивлением обмоток трансформаторов 2 и 4.В стандартной системе электроснабжения при внутренних повреждениях в источнике через место повреждения протекает сумма токов как со стороны самого источника, так и со стороны энергосистемы через блочныйтрансформатор).Проведенные расчеты показывают,что токи короткого замыкания в предлагаемой системе электроснабженияпримерно в 3-5 раз меньше, чем встандартных системах.После аварийного отключения стандартной системы через место повреждения протекают сверхтоки от источника до тех пор, пока с помощью системы АГП не удается полностью погасить магнитное поле генератора.Таким образом, предлагаемая система электроснабжения позволяет нетолько ограничить расчетные аварийные токи, но и существенно уменьшить длительность их протекания,что важно с точки зрения термической устойчивости оборудования системы, К преимуществам предлагаемоговарианта блока следует отнести существенное конструктивное упрощениеперемычек, соединяющих элементы системы,На фиг. 2 представлен вариант системы,в котором решен вопрос питаниясобственных нужд электростанции, Вотличие от рассмотренной системы(фиг, 1),в этом варианте основныетрансформаторы 2 и 4 имеют третичныеобмотки, одна из которых соединенав "звезду". Вторичные и третичныеобмотки соединены последовательномежду собой, причем третичные обмотки подсоединены к вторым распределительным шинам 5.Из рассмотренных выше примероввидно, что сумма напряжения третичных обмоток трансформаторов 2 и 4,как в нормальных режимах, так и привсех повреждениях внутри блока неизменна, что обуславливает эффективную работу механизмов собственныхнужд.Вариант питания собственных нуждэлектростанции, позволяющий упростить конструкцию трансформаторов 2 иприведен на фиг. 3. В отличие варианта, показанного на фиг. 1, этотвариант системы имеет дополнительныйтрансформатор 6, первичная обмоткакоторого подключена параллельно ста торной обмотке источника 1, а вторичная обмотка подключена к вторымраспределительным шинам 5. Первичнаяобмотка трансформатора 6 подключаетсяк источнику 1 с помощью двух трех" фазных токопроводов 7 и 8. Важно,чтобы токопроводы 7 и 8 были выполнены так, что короткие замыкания междуними исключаются. единственным опаснымслучаем в схеме (фиг, 3) может оказать ся одновременный пробой или перекрытие двух выводов первичной обмоткивторого дополнительного трансформатора Ь, что представляется маловероятным.20 Нощные генераторы часто выполняются с расщепленными статорными обмотками, Вариант выполнения системы,содержащей генератор с расщепленными обмотками, представлен на фиг.4.25 Трансформаторы 2 и 4 имеют расщепленные обмотки низкого напряжения, причем каждая из расщепленных обмотоктрансформаторов 2 и 4 подключена ксоответствующей расщепленной статор- ЗО ной обмотке генератора 1, В стандартных системах короткие замыканиямежду расщепленными статорными обмотками сопровождаются значительными сверхтоками. В предлагаемом З 5 варианте каждая из расщепленных обмоток генератора 1, не подключеннаяк соответствующим расщепленным обмоткам трансформаторов 2 и 4, можетне иметь электрической связи между 4 О собой. Вследствие этого даже повреждение изоляции между расщепленнымиобмот ками одной фазы ст втор а генера- .тора 1 не приводит к появлению сверхтоков. Бсли же такая электрическая 45 связь через расщепленные обмоткитрансформаторов 2 и 4 предусмотрена,то реактансом рассеивания расщепленных обмоток трансформаторов 2 и 4могут во много раз ограничивать вели чину аварийного тока. Это обусловлено весьма малой величиной напряжения, под действием которого протекают аварийные таки. На фиг. 5 представлена система, , в которой трансформаторы 2 и 4 имеют третичные обмотки, между выводамикоторых включена статорная обмотка дополнительного источника 9103 ОЭОЭ питания, Процессы, происходящие в схеме (фиг,5 ) практически аналогичны процессам схем, представленной на фиг.Все отмеченные достоинства новых вариантов системы электроснабженияlкасаются и случаев работы мощных синхронных машин в режиме синхронного компенсатора;Разработанная принципиальная о схема системы электроснабжения позволяет эффективно использовать оборудование системы также с целью организации плавки гололеда на проводах воздушных линий, отходящих от расп ределительного устройства электростанции, Один из вариантов схемы приведен на фиг. 6. Со стороны статорйой обмотки источника 1, подключенного к основному трансформатору 2, 20 установлен коммутационный аппарат 1 О, закорачивающий между собой выводы.статорной обмотки источника 1.8 цепи между точкой подключения коммутационного аппарата 10 и обмоткой низ кого напряжения блочного трансформатора 2 установлен второй коммутационный аппарат 11, К обмотке низкого напряжения трансформатора 2 через третий коммутационный аппарат 12 о подключаются провода воздушной отходящей линии электропередачи (ВЛ) 13.Если исключить коммутационный аппарат 10, отключить аппарат 11 ивключить аппарат 12, то по проводам ВЛ 13 будет протекать ток, обеспечивающий эффективную борьбу сгололедноизморозевыми образованиями, Даже при коротких замыканиях на ВЛ 13 величина аварийного тока не будет превышать номинального тока плавки.Аналогично этой схеме (Фиг. 6) может быть собрана схема,в которой провода ВЛ 13 подключаются к обмотке низ 45кого напряжения дополнительного трансформатора ч,При соответствующем выборе номинальных напряжений обмоток низкого напряжения трансформаторов 2 и М, возможен вывод в ремонт одного из трансформаторов и обеспечение нормальной работы генератора в блоке с оставшимся трансформатором 1 или 2.Система электроснабжения (Фиг 7) содержит источник 1, статорная обмотка которого с одной стороны подключена к обмотке низкого напряжения основного трансформатора 2, обмотка высокого напряжения которого подключена к распределительным шинам 3 высокого напряжения. Кроме того, система имеет второй основной трансформатор М,обмотка низкого напряжения которого подключена к другой стороне статорной обмотки источника 1, а обмотка высокого напряжения подключена к вторым распределительным шинам 5 высокого напряжения. В нормальном режиме работы напряжение статорной обмотки источника 1 распределяется между обмотками низкого напряжения трансформаторов 2 и М. Величина напряжений, орикладываемых к трансформаторам 2 и 1, зависит от характеристик холостого хода этих трансформаторов. Напряжение на распределительных винах 3 и 5 высокого напряжения определяется коэффициентом трансформации трансФорматоров 2 и 4. С целью поддержания напряжения на винах 3 и 5 в допустимых пределах целесообразно поддерживать необходимое соотношение мощностей нагрузок, подключаемых к шинам 3 и 5. При коротком замыкании в любой точке системы (Фиг. 7) токи короткого замыкания практически мало отличаются от нагрузочных токов. При этом имеет место Форсировка (увеличение) напряжения на неповрежденных элементах системы, Так, например,при повреж-, дении трансформатора 2 или коротком замыкании на шинах 3 увеличивается .напряжение на трансформаторе 1 и шинах 5.С целью более четкого поддерживания в нормальном режиме напряжения на шинах 3 и 5 к ним могут быть подключены дополнительные источники питания, которые могут взять на себя разницу мощностей нагрузок, подключенных к шинам, и мощностей, выделенных источником питания (Фиг./). на эти шины, В рассматриваемом случае схема подключения системы может быть полезной также с точки зрения повышения устойчивости работы электрической сети. Устройство (фиг. 8) дополнительно имеет две линии 1 ч и 15, которые подключены соответственно к шинам 3 и 5 и к распределительным шинам 16 и 17 приемных подстанций.Представленная .на фиг. 8 и 13 система источник 1 - два трансформато0909 12 11 10 Зра 2 и 4 - две линии 14 и 15 обладают такими же свойствами, что и устройство, показанное на фиг,7, Приэтом ограничиваются токи к.зтакже ипри повреждениях на линиях 14 и 15что позволяет существенно упроститькоммутационную. аппаратуру,При аварийном либо плановом выводе из работы элементов оборудования одной половины системы вторая может функционировать нормально,В зависимости от конкретных особенностей реализации устройства, нормальная работа половины системы может быть обеспечена как при повышенном, так,и при номинальном напряжении (например, за счет уменьшениятока возбуждения источника 1).Возможный вариант отбора мощностиот системы (фиг.8) показан на фиг,9,Устройство (фиг. 9 и 14 ) для отбора мощности от системы, идентичнойсистеме на фиг.8 и 18, имеет дополнительный трансформатор 6, однивыводы первичной обмотки которогоподключены через шины 16 к линии 14электропередачи, а другие выводы первичной обмотки трансформатора 10 спротивоположной стороны обмотки подключены через шины 17 к другой линии 15 электропередачи.. Описанная схема отбора мощностигарантирует неизменное напряжение нашинах 18 нагрузки при повреждениилюбого элемента системы электроснабжения источник 1- два трансформатора2 и 4 - две линии 14 и 15, а такжеограничивает величину тока в местеповреждения до значения тока холостого хода одного из трансформаторов 2или 4, при повышенном (в пределе додвух раз ) номинальном напряжении,Если выбрать трансформаторы 2,4и 6 с запасом по индукции, обеспечивающим их длительную работу при двойном рабочем напряжении, а также соответственно усилить изоляцию линийэлектропередачи, то отключение однойиз полуцепей не приведет к снижениюпередаваемой мощности. Стоимоть линий 14 и 15 электропередачи можетбыть значительно сокращена за счетуменьшения габаритов между проводами, а также отказа от монтажа грозозащитного троса, Это оЬусловле. но самопогасанием дуги при перекры 5 1 О 15 20 5 30 35 40 45 50 55 тии любого из воздушных промежутков из-за малой величины тока к.з. Все оборудование системы (фиг.9) практически может рассчитываться без учета аварийных воздействий только по условиям нормального режима,Возможно также осуществить отбор мощности с помощью двух трансформаторов (фиг. 10 и 15 )В этом варианте для отбора мощности установлены два дополнительных трансформатора 6 и 19, первичные обмотки которых подключены соответственно через шины 16 и 17 к р, зным линиям 14 и 15 электропередачи. При этом вторичные обмотки трансформаторов 6 и 19 соединены последовательно и подключены с другой стороны обмоток к разным секциям шин 18 и 20.Особенности работы предлагаемого устройства идентичны устройству, представленному на фиг. 8 иВ частности, отбор мощности от шин 18 и 20 может быть организован таким же оЬразом, как и отбор мощности от шин 3 и 5 системы (фиг.9)На фиг. 11 представлен вариант выполнения двухцепной линии электропередачи в виде четырехпроводной линии. Принципиально схема соединения идентична схеме системам, изображенной на фиг. 9.При этом линии 14 и 15 электропередачи выполнены двухпроводными, каждый провод которых подключен через шины 3, 16 и 5, 17 к соответствующей фазе высоковольтных обмоток трансформаторов 2 и 4, Ь и 19 с одной и другой стороны упомянутых линий 14 и 15. электропередачи, а третьи фазы высоковольтных обмоток упомянутых трансформаторов 2 и 4, 6 и 19 соединены между собой.Представленный вариант системы требует существенно меньших капитальных затрат на сооружение линии из-за уменьшения количества проводов. Так как нагрузочные токи соответствующих фаз линий 14 и 15 из-за особенности выполнения схемы находятся в противофазе, то соединение третьих фаз высоковольтных обмоток трансформаторов 2 и 4, а также 6 и 19 обеспечивает нормальную циркуляцию токов и практически симметричное напряжение на шинах 18 и 20 нагрузки.На фиг, 12 и 16 представлена предлагаемая система с продольной компенсацией индуктивного сопротивления.Схема соединения системы идентичнасхеме на фиг.8 и 13.Дополнительно врассечку линий 14 и 15 включены батареи конденсаторов 21 и 22.Применение продольной компенсации индуктивного сопротивления системы из-за специфики режимов системы существенно снижает расчетные воздействия на батареи конденсаторов21 и 22. Это объясняется отсутствиемсверхтоков при коротком замыкании;любых видов на линиях 14 и 15, к че"му так чувствительны батареи в стандартных схемах сетей. Вследствиеэтого вместо специальных конденсаторов,батареи 21 и 22 можно комплектовать обычными конденсаторами, предназначенными для шунтовых конденсаторных батарей, что существенно снижает стоимость сооружения конденсаторных батарей 21 и 22 и повышаетэффективность работы всей системы,Показанная на Фиг. 17 система содержит источник 1, статорная обмоткакоторого с одной стороны подключенак обмотке низкого напряжения трансФорматора 2, а его обмотка высокогонапряжения подключена к шинам высокого напряжения,Статорная обмотка другого источника 23 с одной стороны подключена кобмотке низкого напряжения другогоосновного трансформатора 4, а егообмотка высокого напряжения подключена к другим шинам 5 высокогонапряжения, Между другими выводамиодноименных фаз статарных обмоток источников 1 и 23 установлены перемычки 24,Указанная схема соединения элементов системы электроснабжения(фиг. 17 ) позволяет существенно ограничить расчетные токи короткого замыкания и Формировать напряжение вмомент короткого замыкания на неповрежденных элементах электрическойсистемы, что повышает ее динамическую устойчивость,Например, при трехфазном к.з. нашинах 3 высокого напряжения суммарная ЭДС источникови 23 прикладывается к трансформатору 4 и действует навстречу ЭДС энергетическойсистемы, подключенной к шинам 5 высокого напряжения, Таким образом результирующая ЭДС не превышает номинального значения, а составляющаятока к,з , протекающая к месту поврежденияот рассматриваемого блока,ограничивается суммарным реактансомдвух трансформаторов 2 и 4, двух генераторови 23 и эквивалентным реактансои системы, подключенной к ши 5 нам 5Даже при работе системы .на шиныбесконечной мощности, расчетная величина тока к.з, уменьшается в два раза,Если реактанс системы, подключеннойО к шинам 5, отличен от нуля, имеетместо дополнительное ограничение тока к.з. При этом напряжение на шинах5 становится выше номинального навеличину произведения тока к,з, на5 сопротивление системы, Если группысоединения трансформаторов 2 и 4одинаковы, то в нормальном режимевекторы напряжения на шинах 3 и 5должны быть в противофазе. Чтобы20 иметь вектора напряжения на шинах 3 и5 в фазе, целесообразно изменитьгруппу соединения одного из блочных трансформаторов на шесть условных единиц, что, как правило, не вы 25 зывает затруднения, так как на крышке блочного. трансформатора обычновыводятся все шесть выводов обмоткинапряжения.Целесообразно также изменить наЗ 0 шесть условных единиц группу соединения трансформатора собственныхнужд системы, подключенного к томублочному трансформатору, группа.соединения которого изменена. Этоз полезно по условию перевода собственных нужд блока на резервный трансформатор собственных нужд станциибез погашения потребителей собственных нужд,щ На фиг. 8 показан вариант системы электроснабжения с закорачивающим коммутационным аппаратом 25,подключенным к перемычке 24, Схемасоединения элементов полностью иденэтична схеме на фиг. 17Наличие коммутационного аппарата25 обеспечивает большую гибкостьсхемы за счет возможности незави. симой работы блоков, состоящих из0 источника 1 и трансформатора 2, атакже источника 23 и трансформатора5. Такая работа может потребоваться,например, при выводе в ремонт какого-либо элемента схемы. Кроме того,при включенном положении коммутационного аппарата 25 возможна независимая синхронизация каждого иэ источников электроэнергии схемы с системои.

Смотреть

Заявка

2722277, 05.02.1979

ЛЬВОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ГЕНРИХ ГЕОРГИЙ АНДРЕЕВИЧ, НИКОНЕЦ ЛЕОНИД АЛЕКСЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02J 3/00

Метки: электроснабжения

Опубликовано: 23.07.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/16-1030909-sistema-ehlektrosnabzheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система электроснабжения</a>

Похожие патенты