Устройство для объединения энергосистем

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 11 57488 Союз Советских Социалистических(23) ПриоритетОпубликовано 30.0 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 53) УДК 621.316,1,) УСТРОЙСТВО Д Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам и устройствамповышения устойчивости и надежности работы объединенных энергосистем, путем объединения систем гибкими связями, обеспечивающими возможность их параллельной работыпри различных частотах,Известны устройства для объединения энергосистем с различными частотами на параллельную работу, В частности, известно устройство для объединения энергосистем с использованием асинхронной машины двойногопитания 1. Недостатком этого устройстваявляется трудность токосъема при большихмощностях установки. 15Известно устройство для объединения энергосистем, содержащее двигатель - генераторные агрегаты, связанные общим валом.Это устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности, Недостатком 20устройства является трудность создания асинхронизированных машин (с многоосевым возбуждением, большой мощности) 121,и н- У30 Целью изобретения является упрощениедешевление установки за счет отказаспользования асинхронизированных синхрых машин и применения обычных синхроых машин с одноосным автоматически реируемым возбуждением. Ъказанная цель достигается благодаря тому, что машины выполнены синхронными с однооссвым автоматически регулируемым возбуждением, обмотки якоря их образуют две параллельные ветви, причем обмотки одноименных ветвец обеих машин соединены последовательно-согласно ц подсоединены к одной из объединяемых энергосистем, обмотки другой параллельной ветви обеих машин соединены послсдоватсльцо-встречно и подключены к выводам фаз другой из объединяемых энергосистем. Прц этом валы электрических машин связаны между собой таким образом, чтобы угол между одноименными осями роторов составлял 90 эл. град.На фцг. 1 представлена принципиальная схема устройства, где 1, 2 - обмотки якоря электрической машины, подключенные к первой энергосистеме; 3, 4 - обмотки, подключенные ко второй энергосистеме; 5, 6 - роторы с обмотками возбуждения соответственно первой и второй машины; 7 - автоматически регулируемые возбудители:, Уь Га - напряжения объединяемых энергосистем; ть 1. - токи в примыкающих линиях.На фиг. 2 изображена векторная диаграмма напряжений связываемых энергосистем в координатах д и О, образуемых продольными осями роторов, расположенных под углом 90, При этом О - координата, совпадающаяс продольной осью ротора первой машины, аИ - координата, совпадающая с продольнойосью ротора второй мапины.Работа устройств поясняется уравнениямиГорева - Парка для составляющих токбв инапряжений, в координатах д и о, окончательным решением которых являются выражение для активцых мощностей (получаемойсо.стороцы одной из энергосистем и выдаваемой в другую),Уравнения Горева - Парка для неявнополюсцых машин с одинаковыми параметрамиможно записать следующим образом:Уа, - 2 х,+Е +Е,;У, = 2 х, + К, - :.,;1 = х(е, + 1 а,) + х,;и - ха (А ф)- У =2 х 1 +1 + 1- Уь = - 2 х,1 а + 1, - Е1-- х( , + с,);1 х(юа, - ю )+хгде х, - сопротивление рассеяния каждои изпараллельных ветвей обмоток машины; хд -сопротивление реакции якоря; 13 а Уа У,Уа - составляющие напряжений У и Й;юа га, а, с, - составляющие токов с, и6, соответственно притекающего из одной системы и оттекающего в другую; Е;, ЕЕаЕ, - составляющие ЭДС в зазорепервой и второй синхронной машины;гЛ - токи роторов соответственно первой ивторой машины.Разрешив данные уравнения относитсльцосоставляющих токов и напряжений, можнополучить выражения для активных мощностей Р, и Р соответственно протекающей изодной системы и оттекающей в другую.Р, = Уа,1 а, +У, ю, -- " Х2(х,+х)Х(Уа,.+ Ы, ,Р 2 = Уа а, + У, , -- " Р2(х,. + х)( (Уа, у - У у,)Из векторной диаграммы (фиг. 2) при условии равснства напряжений У,= У= У следует; где 6 - угол между векторами напряжений У 1 и У 2,Имея в виду последние соотношения, условия независимости величины перетока актив цой мощности от углЯ между векторам напряжсния У, и У 2 при заданном направлении и величина перетока находятся однозначно: где: 1, - амплитудное значение тока ротора.15 При этом выражения для активных мощностей получаются в виде: хР,: - Рз - , У 1/т2 (х, + х,) 20 Таким образом, обеспечив с помощью автоматического регулирования возбуждения изменение токов в обмотках роторов каждой из машин по соответствующему (например, вышеприведенному) закону, достигают вы полнения передачи заданной активной мощности независимо от величины угла между векторами У и (l, т. е. при различных частотах объединяемых энергосистем. Формула изобретения Устройство для объединения энергосистемс различными частотами для параллельной 35 работы, содержащее две электрические машины, роторы которых объединены общим валом, отличающесся тем, что, с целью сго упрощения, указанные электрические машины выполнены синхронными с одноосевым авто матически регулируемым возбуждением, обмотки якоря их образуют две параллельные ветви, причем обмотки одноименных параллельных ветвей обеих машин соединены последовательно-согласно и подсоединены к од ной из объединяемых энергосистем, обмоткидругой параллельной ветви обеих машин соединены последовательно-встречно и подсоединены к другой энергосистеме, при этом продольные оси роторов расположены под углом 50 90 друг к другу,Источники информации,прицятыс во внимание при экспертизе74818 Фиг. 1 ставитель Л. Дементьеварсд А, Камышникова Корректор Добровольска сдактор евят каз 2148/151-1 П дписиос пография, пр. Сапунова ИЗд,Государстве по дев 113035, Моск781гого комитета Совем изобретсипй 1 иа, Ж, Раушская Тираж 917и Министр в Ссткрытийаб., д. 45