411694

ИСА ОП НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ Зависимый от патента. Кл. Н 021 3/02 Заявлено 291.1971 ( 1616392/24 риоритет 27.11.1970,2566/70, Ш Государствееый комитеСовета Мииистров СССРла делам иэобретеиийи открытий и,315,052.688.8) публиковацо 15.1.1974. Бюллете Дата опубликования описания 27 Х,1974 Авторизобретен Иностранец Эрих Ульманаявител ирмаска Актие гет Ъ 1 СО КО ВОЛ ЪТ НА ЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ Реакти ипдуктив мыка юще ка сети п указанно Реакто для шупт вятельцявпое сопрот юго элемент го реактивц еременного му выводу, р содержит ирования ре я подстанция ивлепие между а в 2 - :браз 6 ого сопротивле тока, подсоедзамыкающий актора, когда це р а бота ет. концами ольше зация отрезненного к элементреобразоИзвестны высоковольтные элсктрическис сети, содержащие части переменного и постоянного тока, соединенные между собой при помощи преобразовательной подстанции, предназначенной для контроля за обменом мощно сти между частями сети и демпфирования колебаний, возникающих в части переменного тока. В таких сетях колебания заглушаются путем изменения мощности, передаваемой между звеном постоянного тока и.машинами 10 переменного тока. Эти дополнительные мощности, которые могут быть положительными ц отрицательными, передаются вместе со средними мощностями в сеть, Наиболее экономичным способом передачи дополнительной мощ ности является непосредственная подача дополнительной мощцости на валы генераторов. Однако ца практике это невозможно, Электропередача дополцительцой мощности нецелесообразна вследствие наличия реактивного соп ротивлеция сети,Генераторы (электрические машины) соедицгнотся посредством электрических цепей, которые включают не только действительное реактивное сопротивление сети, цо и реактив пые сопротивления самих машин, Дополнительная мощность, снимаемая с электрических машин, должна проходить через часть реактивного сопротивления, включенного в соединения между машинами. Это имеет значение 30 как для синхронного, так и для асинхронного звена постоянного тока, чтобы в последнем часть реактивного сопротивления сети использовалась для передачи дополнительной мощности.Для повышения устойчивости передачи в части переменного тока в предлагаемой сети преобразовательная подстанция соединена с частью переменного тока при помощи индуктивного элемента, состоящего из реактора и параллельно с ним соединенного выводного трансформатора или реактора с промежуточным выводом. К выводу выводного трансформатора или к промежуточному выводу реактора присоединен участок сети переменного тока, который с электрической точки зрения ближе всего расположен к преобразовательной подстанции, а другая часть сети переменного тока и преобразовательная подстанция подсоединены к концам индуктивного элемента, соответствейцо.ответвлении 60 65 Для повышения устойчивости передачи пеРеме 11 ВОГО 10 к 1 В слУ 11 е сВ 11;511 1 е 11 с 5 п 110 ОО 1 п 1- зовательную падс 1 апцию второго конца звена постоя 1 шого тока с участком сети переменного тока сеть с 11 абжепа вторым индуктивным элеме 1 ггом, включс 1 шым между преобразовательной падсга 11 цией и участком сети переменного тока.На фиг. 1 представлена описываемая сеть с двумя преобразовательными подстанциями; на фиг. 2 -- то же, с одной преобразовательной подстанцией; па фиг. 3 - схема вкл 1 очения индуктивного элемента в сеть на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, ца фиг. 2; на фиг. 5 - схема замещения сети па фиг. 4; на фиг. 6 - схема включения индуктивного элемента, выполненного в виде реактора со средней точкоп, выведенной в сеть.Электросеть (см. фиг. 1) содержит часть переменного тока, состоящую из двух частей, представленных электрическими машинами (или группами машин) 1 и 2, соединепными электросетью с реактивными сопротивлениями Х. Кроме того, электросеть имеет часть постоянного тока, выполненную в виде синхронного звена постоянного тока, представленного линией 3 и соединенного с частью переменного тока при помощи преобразовательных подстанций 4 и 5. Х 1 и Х 2 - реактивные сопротивления, об 1 цие для линий постоянного и переменного тока и вкл 1 очающие соответствующие реактив 11 ые сопротивления машин; Хз - реактивное сопротивление части переменного тока, параллельной звену постоянного тока.В случае повреждения, например отключе. ния линии в электросети, реактивное сопротивление Х возрастает и возникает паброс мощности переменного тока, порождающий колебания между машинами, которые заглушают регулировкой преобразовательных подстанций 4 и 5. Однако это приводит к изменению потока мощности через реактивные сопротивления Х 1 и Х, вызывая падение измененного напряжения и сдвиг фазы в этих частях, что, в свою очередь, вызывает изменение напряжения и различия в угле фазы между концами линии с сопротивлением Х 5, мощность которой продолжает изменяться, т, е, указанное регулирование не дает требуемого результата. Лналогичное условие возникает, если машина 1 или 2 нагружена или машины разъединены.Электросеть (см. фиг. 2) содержит часть переменного тока, представленную двумя группами машин 6 и 7, соединенными через сеть с реактивными сопротивлениями Х и Хь которые также включают сопротивление машин. Часть постоянного тока состоит из асинхронного звена постоянного тока, имеющего линию 8 постоянного тока, соединенную через преобразовательную подстанцию 9 с точкой в электросети переменного тока вблизи машины 6, Если подстанция 9 соединена непосредственно с выводами мап 1 ины 6, что обычно невозможно, сопротивление Х, в любом случае включает сопротивление машины 6, Другой конец 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 линии 8 постоянного тока соединен с другой элек 1 расстыо перемепш 5 га така прп помощи другой конверторной станции (ца чертеже пс показана), вследствие чего мощность может передаваться с одной сети переменного тока па другу 1 о.Неполадки в сети н в этом случае Вызывают торможение одной группы машин и ускорение другой. Чтобы противостоять этому машина 6 притормаживается или получает ускорение до скорости машины 7. Однако вследствие распределения реактивного сопротивления электросети по сопротивлениям Х, и Х; мощность звена постоянного тока, которая может быть положительной или отрицательной, распределяется между машинами 6 и 7 соответственно распределению сопротивления, даже если она пе находится в линейной пропорции относительно сопротивления,Следовательно, машина 7 получает дополнительную мощность в том же направлении, что и машина 6, так что регулирующая мощность не создает заглушающего эффекта.В обоих случаях реактивные сопротивления Х 1, Х и Х, наблюдаемые на звене постоянного тока, можно устранить при помощи реактора, имеющего промежуточные выводы (см. фиг. 4). Выводной реактор состоит из реактора с сопротивлением Х параллельно соединенного с распределителем тока или выводным трансформатором с клеммами 10 - 12, и преобразовательной подстанции 9, Часть сети с сопротивлением Х. соединена с группой машин 7, причем каждая машина присоединена к каждому концу реактора, в то время как часть сети с сопротивлением Х с группой машин 6 присоединена к выводной клемме 12.Если реактивное сопротивление Х 6 выразить как и Х (сопротивление К соединено с клеммой 12 трансформатора), то схема ца фиг. 4 может быть представлена схемой замещения (см. фиг. 5). Выводной реактор составлен из трех ответвлений, имеюцгих отдельные реактивные сопротивления. Если полное сопротивление рассматривать между каждой парой соединительных клемм 10 - 12, то между клеммами 10 и 11 реактивное сопротивление равно и Х, так что каждое ответвление между клеммами 10 и 11 должно иметь реактивное сопротивление - Х. Между клеммой 12 и каж 2дой из клемм 10 и 11 (см, фиг. 4) соединена только половина реактора с сопротивлением Х 6, поэтому реактивное сопротивление между клеммой 12 и каждой из клемм 10 и 11 равно и- Х Для согласования реактивное сопро тивление в выводном должно быть отрицательным.Реактивное сопротивление Х 4 в соединении с машиной 6 сцижается величиной - Х 4, а4 если и = 4, то реактивное сопротивление Х, полностью исчезает, т. е. соединение междумашиной 6 и звеном постоянного тока остаетсч совершенно без реактивного сопротивления, а распределение регулирующей мощности между машинами 6 и 7 отсутствует, Эта мощность подается только вращающимся массам группы машин 6, так что стабилизирующий эффект напряжения используется полностью.Величина и = 4 должна полностью компенсировать реактивное сопротивление Х при условии, что реактивное сопротивление Х 6 не дает утечки, чего не может быть, Следовательно, и должно быть выбрано больше четырех. Однако во многих случаях нет необходимости полной компенсации, поскольку хороший эффект можно получить при меньших величинах реактивного сопротивления Х, на реакторе. Вывод на реакторе не обязательно должен быть центральным, он может быть слегка отодвинут в одном или другом направлении. В некоторых случаях возможна даже некоторая сверхкомпенсация. Обычно и выбирают между 2 и 6.Компенсирующий реактор с сопротивлением Х может быть выполнен в виде одного реактора с выводом (см. фиг. 6). Выключатель 13 необходим для осуществления короткого замыкания между сопротивлениями Х и Х- в периоды, когда звено постоянного тока не работает, В этом случае компенсирующий реактор не выполняет никаких функций, а лишь дает дополнение к реактивному сопро 1 явлению сети Х, + Х 5, что уменьшает стабильность электросети. В такие периоды реактор нужно выключать.Компенсирующие реакторы с сопротивлениями Х-, и Х (см, фиг. 3) могут оыть присоединены к электросети, соответствующей фиг.1, в которой любая регулирующая мощность передается без реактивного сопротивления между группами машин 1 и 2, не влияя на передачу по всей электросети с сопротивлением Х,Предмет изобретения1, Высоковольтная электрическая сеть, содержащая части переменного и постоянного тока, соедине ные между собой при помощи преобразовагелной подстанции, преднззначшьной для контроля за обменом мощности между частями сети и демпфирования коле баний, возникающих в части переменного тока, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости передачи в части псременного тока, преобразовательная подстанция соединена с частью переменного тока при 10 помощи индуктивного элемента, состоящего изреактора и параллельно с ним соединенного выводного трансформатора или реактора с промежуточным выводом, при этом к выводу выводного трансформатора или к промежу точному выводу реактора присоединен участоксети переменного тока, который с электрической точки зрения ближе всего расположен к преобразовательной подстанции, а другая часть сети переменного тока и преобразова тельная подстанция подсоединены к концах 1индуктивного элемента, соответственно.2. Сеть по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтореактивное сопротивление между концами ин дукзивного элемента в 2 - : 6 раз больше замыкающего реактивного сопротивления отрезка сети пеоеменного тока, подсоединенного и указанному выводу.30 3. Сеть по п. 1, отличающаяся тем, чтореактор снабжен замыкающим элементом, шунтирующнм реактор, когда преобразовательная подстанция не работает.35 4. Сеть по п. 1, отличающаяся тем, что,с целью повышения устойчивости передачи переменного тока в случае связи второго конца звена постоянного тока с участком сети переменного тока через преобразовательную под станцию, она снабжена вторым индуктивнымэлементом, включенным между преобразовательной подстанцией и участком сети переменного тока.45орректор Е, Хмелев еисоченко акз 1 ираж 722овета Министровоткрытийаб., д. 4/5 аказ биография, пр. Сапунова ча 1183венного комитеталам изобретений и, Ж, Раушская 55/20 Изд. ЦНИИПИ Государс по д Москв