Электроэнергетический блок электростанции, работающей в энергоситеме

(23)Приоритет Геаударатвенный нюмнтетСаеата Мнннетрна СССРв ланам иэнбрнтвннйн нткрвпнй(45) Дата опубликования описания 11,04,78(72) Автор; изобретения Г. А. Славин Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный государственныйпроектно-изыскательский и научно-исследовательскнй институтэнергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект"Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано наэлектростанциях с генераторами большоймошности,Известны электроэнергетические блокиэлектростанции, работающей в энергосистеме, в которых производят аварийную разгрузку турбин для повышения динамическойустойчивости электропередачи.Недостатком аварийнойразгрузки турбин Оявляется повышенный износ турбин,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является электроэнергетический блок электростанции, работающей в энергосистеме, содержащий генератор,15подключенный к энергосистеме через трансформатор, в нейтрапь повышающей обмоткикоторого включен резистор.С целью обеспечения возможности тормо-жения генераторов в симметричных режимах20при внезапном отключении от сети и при качаниях генераторов, предлагаемый блок снабжен нормально разомкнутым замыкателем идополнительным резистором, соединенными между собой последовательно и подипоченными к одной из фаз между вводом высокого напряжения повыщаюшего трансформатора и землей, причем величина сопротивления дополнительного резистора Фу и резистора в нейтралп Я связаны соотношением:и где ЗИ-активное сопротивление резисторав нейтрали трансформатора,Я ;-активное сопротивление резистора,подключенного между фазой и землей,Х .тт-модуль индуктивного сопротивлениярассеяния трансформатор а,На фиг, 1 приведена принципиальнаясхема описываемого электроэнергетическогоблока, на фиг, 2 - кривые токов, напряжений и мощностей,.Устройство содержит резисторы 1 и 2,один из которых 1 подключен через нсрмально разомкнутый замыкатель 3 какой-либофазе обмотки высокого напряжениятрансфор25 На фиг, 2 представлены величины рассею ваемо в резисторе 2 мошностй Р в долях от мощности генератора Фв зависимости от сопротивления резистора 2, выраженного в долях сопротивления рассеяния трансформатора 4. Кроме того, на фиг. 2 приведены величины токов к.з. 1 и напряжений на нФ трали О при однофазном и двухфазном наНземлю коротких замыканиях, При расчетах было принято, что генератор 5 отключен включателем 7 и сопротивление генерат а 5 в два разе больше сопротивления Хт,.На фиг. 2 видно, что кривые имеют максимум, который при однофазном к,з, имеет место при сопротивлении резистора 2 в три раза большем, чем при двухфазном к.з, на землю. Поэтому сопротивления резистора 2 следует выбирать иэ условия максимальной. нагрузки генератора при двухфазном к,з. накоторое возникает при Я , =(0,5 Я 1 0) Хту матора 4, связывающего синхронный генератор 5 с энергосистемой 6 через выключатель блока 7. Другой резистор 2 включенмежду нейтралью обмотки высокого напряжения трансформатора 4 и землей.5В нормальном рабочем режиме контактызамыкателя 3 разомкнуты. и ток в резист.рах 1 и 2 равен нулю.При однофазном и двухфазном на землюкоротких замыканйях (к,з. в энергосистеме 6 резистор 2 оказывается под, напряжением, что приводит к электрическомуторможению генератора 5 и некоторомууменьшению тока короткого замыкания.При необходимости торможения ротора 15генератора 5 после отключения короткогозамыкания лкбого вида, а также при внезапном отключении нагруженного генератора5, выключателем 7 замыкают контакты замыкетеля 3, что создает замкнутую цепь 20дпя тока от генератора 5 через резисторы 1 и 2, После окончания периода торможения или при исчерпании электрическихвозможностей резисторов 1 и 2 замыкатель 3 отключают,Разделение резистора на две части ивключение их соответственно в нейтраль ив одну из фаз на высоком напряжении создает возможность так подобрать параметрырезисторов 1 и 2,чтобы, они были близки 30. к оптимальным с точки зрения различныхаварийных режимов.Поскольку,при несимметричных к.з. режим нейтрали важен для близких к.з, котде токи нулевой последовательности велики,а на токи,к,з.в., удаленных точках сети они:не влияют, оценку влияния резистора в нейтрали можно поводить по схеме изолированного блока (фиг.Х).40 и составляет 40% номинальной мощностиблока. Если считать, что нагрузка блокаобычно близка к 80% от номинальной, асброс мощности при двухфазном к.з. на землю составляет 2/3, то абсолютная величинасброса мощности близка к нагрузке резисторпе 2 в данном режиме.При однофазном к,з, нагрузка резистора 2 при = (0,5 Ф 0,7) Хтрснижается до 30% от мощности блока и примерно равна сбросу мощности при однофазном к.з,Величину сопротивления, резистора 1 Яследует выбирать исходя из условия, чтобысумма сопротивлениями,З обеспечивала максимальную нагрузку генератора при включении замыкателя 3, т.е, из условия ЯФЯФ"=.(1.5-.3,0)М В этом случае после отключениявыключателя 7, т.е, при полном внезапномсбросе естественной нагрузки, включениевыключателя 3 создает режим, аналогичныйрежиму однофезного к.з., при сопротйвлениив нейтрали, равном В + Й,что приводит кнагрузке генератора йорядка 60% от его номинальной мощности,При к.з, на значительном расстоянии отэлектростанции резистор в нейтрали в режиме к.з, влияет мало, но после включения замыкателя 3 торможения становится эффективным независимо от наличия к.з. на линии.Рассеиваемая в этом случае в резисторемощность составляет до 60% мощности генератЬра при почти полном сохранении передачимощности по линиям, так как при включениизамыкателя 3 происходит незначительное снижение напряжения на одной фазе. Данныефиг, 2, полученные для изолированного блокагенератор-трансформатор, отражают лишь порядок величин и их соотношение.Например, изоляция нейтрали выпускаемыхтрансформаторов 500 кв допускает кратковременное воздействие (1 сек) напряжения85 кВ или в долях от фазного номинального- 0,28. Из фиг, 2 видно, что при двухфазном к.з. на землю напряжение 0,28 возникае 6при сопротивлениив нейтрали Я= 0,5 иобуславливает рассеиваемую мощность 0,36от мощности генератора. При включении замыкателя 3 суммарное напряжение на сопротивлении ЙнФ Вф достигает величины 0,7-0,8,а напряжение на нейтрали и на фазе с замыкателем 3 распределится пропорциональноЯииЯ,и составит примерно 0,15 и О, 65.Таким образом, напряжение на нейтрали остается в пределах допустимого, а напряжениена фазе снижается на одну треть. Если считать, что при, этом мощность, выдаваемаяпо двум фазам сохраняется, а по третьей -снижается пропорционально квадрату напряжения,то при условии сохранения угла, нагрузка60;05 О фи 52,. ф а генератора составйт - 1 + - 0,65 ф 0,8 от нагрузки в исходном режиме. Добавочная нагрузка от резисторов, как видно из фиг. 2 состоит 0,6 от номинальной мощности генераторов, Следовательно суммарная нагрузка 5 генератора превышает его мбщйость в 1,4 раза,Одним из недостатков электрическогр тормножения генераторов является та, что прио атом. дополнительная нагрузка частично ложится и на приемную систему,. особенно пр небольших расстояниях между алектростанцией и приемной системой. Предлагаемое торможение путем подключения резистора ,только к одной фазе в значительноменьшей мере нагружает приемную систему"т,к. эквивалентное со.ротивдение линии электропе.редачи в этом режиме примерно в два раза больше сопротивления в симметричном режи 2 С ме. С целью обеспечения дополнительной возможности торможения в симметричных режимах и увеличения возможной длительности торможения в несимметричных режимах замыкатеди с резисторами следует устанавливать не на одной и той же фазе разных бло ков, а на разных фазах.36Для реализации предложения могут бытьиспользованы резисторы и коммутационныеаппараты, выпускаемые в настоящее время,т Наиболее целесообразно применение резисторов из бетэта и вакуумных выключателей Формула изобретения Электроэнергетический блок электростанции, работающей в энергосистеме, содержащий генератор, подключенный к энергосистеме яерез трансформатор, в нейтральповышающей обмотки которого включен резистор, отли ч а ющи йс я тем, что, сцельюобеспечения возможности торможения Генераторов в симметричных режимах при внезапном отключении от сети и при качанияхгенераторов, он снабжен нормально разомкнутым замыкателем и дополнительным резистором, соединенными между собой последовательно и подключенными между вводом одной из фаз повышающей обмоткитрансформатора и землей.2, Электроэнергетический блок электро- станции по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я, тем, что ве- . личина активного сопротивления дополнитель- ного резистораЯ 1 связана с величиной активного сопротивления резистора.в не тйтРали(Й,)соотношением;тррн - Ж 5 Л тр г е Х - модуль индуктивного сопротивлегдения рассеяния трансформатора,ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Составитель Г. Дамскаяв Техред А, Алатырев. Корректор А ВласамиТираж 892 Подписноедарственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д.4/5