Способ обеспечения параллельной работы двух несинхронных электрических систем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 200779 (21) 2800360/24-07 (51) М. Кл. Союз Советскик Соцналйстическик РеслублнкН 023/04 с присоединением заявки М Государственный. комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(72) Автор изобретения А,К. Михайлов Всесоюзный государственный проектно-изыскательскийи научно-исследовательский институт энергетическихсистем и электрических сетей Энергосетьпроект(54) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОИ РАБОТЫ ДВУХ НЕСИНХРОННЬИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ Изобретение относится к электро.технике, а именно к способам связидвух несинхронно работающих электрических систем,5Известен способ связи двух электрических систем, работающих несинх-,ронно, при помощи вставки постоянного тока. Особенности преобразователей постоянного тока, из которых состоит вставка, позволяют связыватьнесинхронно работающие электрическиесистемы без появления дополнительных перетоков мощности 1.Недостатком такого техническогорешения является то, что при изменениях направления перетока мощности.между системами, мощность близлежащих электростанций или генераторовпередается из системы в систему черезвставку, в то время, как по территориальному положению они могли былибы переключаться как к одной, так ик другой системе,Наиболее близким к изобретениюявляется способ обеспечения параллельной работы двух несинхронныхэлектрических систем, содержащихобщее генерирующее устройство и. соединяющую их управляемую реверсивную вентильную вставку постоянного З 0 тока, образованную путем соединения вентилей в катодные и анодные группы, состоящий в том, что мощности из электрической системы с избытком мощности передают через вставку в электрическую систему с дефицитом мощности, к которой подключают и генерирующее устройство 2.Однако при переключении генерирующего устройства происходят скачкообразные изменения мощности его нагрузки, которые, в свою очередь, ведут к преждевременному старению генераторов и выходу их из строя.Цель изобретения - облегчение условий работы генерирующего устройства при переключении его с одной электрической системы на другую.Поставленная цель достигается тем, что в способе обеспечения параллельной работы двух несинхронных электрических систем, содержащих общее генерирующее устройство и соединяющую их управляемую реверсивную вентильную вставку постоянного тока, образованную путем соединения вентилей в катодные и анодные группы, состоящим в том, что мощность передают через вставку в электрическую систему с дефицитом мощности, к ко 855850торой подключают и генерирующееустройство, перед указанным переключением формируют управляемые вентильные ключи, для чего разъединяюткатодные и анодные группы вставки,соединяют катоды и аноды вентилей,присоединенных к одноименным фазамкаждой из систем, присоединяют генерирующее устройство к управляемымвентильным ключам, подают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системес избытком мощности, отключают генерирующее устройство от этой системы, определяют момент схождения векторов напряжения обоих электрическихсистем, в этот момент одновременноподают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системе с дефицитом мощности и снимают управляющие импульсыс вентильного, ключа, присоединенногок электрической системе с избыткоммощности, повторно подключают генерирующее устройство к электрическойсистеме с дефицитом мощности снимают импульсы управления, соединяюткатоды и аноды вентилей в катодныеи анодные группы, вновь формируяэтим реверсивную вставку постоянноготока, на которую подают управляющиеИмпульсы.Количество разъединений катодныхи анодных групп вентилей вставкипроизводят в зависимости от числаи мощности генерирующих устройств,Схема устройства, реализующая рассматриваемый способ, приведена начертеже,Генерирующее устройство 1 присоединено через трансформатор"2 и выключатели 3 и 4 к шинам 5 и б двухэлектрических систем, работающихнесинхронно, К тем же шинам 5 и бподключены трансформаторы 7 и 8, ккоторым, в свою очередь, подключенытрехфазные мостовые преобразователи9 и 10, состоящие из развилок увстречно-соединенных вентилей 11-14,общие точки которых подключаются ктрансформаторам 7 и 8, и катодные ианодные выводы вентилей 11-14 каждого мостового преобразователя 9и 10 соединены друг с другом перемычками с разъединителями 15 и 1 б,образуя, тем самым, катодные и анодныегруппы. Параллельно каждой развилкеиз вентилей 11-14,Включены дополнистельные перемычки с разъединителями17 и 18, Вентильные преобразователи9 и 10 соединены друг с другом перемычками постоянного тока с разъединителями 19 и 20. Последовательно содним из разъединителей 19 и 20 включен реактор 21. К общей точке выключателей 3 и 4 подключена развилкаиз двух трехфазных разъединителей22 и 23, концы которой присоединеныпофаэно к дополнительным перемычкам с разъединителями 17 и 18. В случае 1выполнения вставки в виде многомостового преобразователя имеет смыслобъединять в блоки одно генерирующееустройство 1 и два вентильных преобразователя 9 и 10, С этой целью между вентильными преобразователями 9и 10 и другими мостами вставки включаются разъединители 24.Устройство работает следующимобразом,При передаче мощности, например,от шин б к шинам 5, включены выключатель 3 и разъединители 15, 1 б, 19и 20. Выключены выключатель 4 и разъединители 17, 18, 22 и 23, При этом15 вентили 11-14 образуют шестифазныемостовые схемы, соединенные друг сдругом встречно, которые в свою очередь образуют вставку постоянноготока . Углы управляющих импульсов2 О на вентилях 11-14 имеют величину,обеспечивающую работу вентильногопреобразователя 10 как выпрямителя,а вентильного преобразователя 9 какинвертора, Мощность генерирующегоустройства 1 передается через выключатель 3 также к шинам 5.При необходимости изменить направления передаваемой мощности черезвставку и переключения генерирующего устройства 1 от шин 5 к шинам б,первоначально снимают управляющиеимпульсы с вентилей 11-14, Цепипостоянного тока при этом обесточиваются и появляется возможностьпроизводить переключения разъединителей, Выключают разъединители 15,15, 19 и 20, разъединяя тем самымкатодные и анодные группы и включаютразъединители 17, 18, 22 и 23. В результате этого вентили 11-14 оказы 4 О ваются соединены пофазно встречнопараллельно и образуют управляемыевентильные ключи, которые подключаютгенерирующее устройство 1 к обоимшинам 5 и б практически мгновенно,за половину периода промышленнойчастоты. Далее подают управляющиеимпульсы на вентили 11 и 12 такимобразом, что они пропускают ток втечение всего периода промышленнойчастоты. Выключатель 3 при этом оказывается эашунтирован вентилями 11и 12 и его отключают. Затем определяют момент схождения векторовнапряжений по шинам 5 и б и в этотмомент одновременно сигают управляющие импульсы с вентилей 11 и 12 иподают управляющие импульсы на вентили 13 и 14. При этом генерирующееустройство 1 оказывается отключенииот шин 5 и подключенным к шинам б,Щ Благодаря быстродействию такого переключения, режим работы генерирующего устройства 1 при этом не изменяется,Последующим включением выключателя 4 и снятием импульсов управления15 35 40 45 50 55 Формула изобретения с вентилей 13 и 14, заканчивается процесс переключения генерирующего устройства 1. Далее размыкают разъединители 17, 18, 22 и 23, замыкают разъединители 15, 16, 19 и 20, во"- станавливая тем самым схему вставки постоянного тока. Подачей управляющих импульсов на вентили 11-14 таким образом, что преобразовательное устройство 9 работает как выпрямитель, а преобразовательное устройство 10 как инвертор, осуществляют передачу мощности от шин 5 к шинам 6,Предлагаемая схема может иметь различные модификации в зависимости от типа выполнения генерирующего устройства 1 и схемы вставки постоянного тока. Так при выполнении вставки в виде многомостовых преобразователей, мосты преобразователей должны быть отделены друг от друга разъединителями 24, которые отключаются после снятия управляющих импульсов с вентилей 11-14. При этом к каждой паре преобразовательных устройств 9 и 10 может быть подключен один или несколько генераторных блоков. Для переключений могут быть использованы не все пары мостов вставки, а только часть их. Перемычки постоянного тока с разъединителями 19 и 20 могут объединять как каждую пару преобразовательных устройств 9 и 10, так и все мосты вставки постоянного тока, Генерирующее устройство 1 может представлять собой электростанцию, соединенную со вставкой линией электропередачи.Обеспечить мгновенное переключение генерирующего устройства 1 с одних шин на другие известными путями можно было бы только при выполнении выключателей 3 и 4 в виде тиристорных ключей переменного тока. Стоимость таких выключателей в настоящее время равна примерно 20 р. за кВт. Предлагаемое же устройство не содержит практически дополнительных затрат, за исключением затрат на разъединители, которыми можно пренебречь, откуда и вытекает экономическая эффективность данного предложения1. Способ обеспечения параллельной работы двух несинхронных электрических систем, содержащих общее генерирующее устройство и соединяющуюих управляемую реверсивную вентильнуювставку постоянного тока, образованную путем соединения вентилей в катодные и анодные группы, состоящийв том, что мощность из электрическойсистемы с избытком мощности передаютчерез вставку в электрическую системус дефицитом мощности, к которой подключают и генерирующее устройство,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью облегчения условий работыгенерирующего устройства при переключении его с одной электрической системы на другую, перед указанным переключением формируют управляемые вентильные ключи, для чего разъединяюткатодные и анодные группы вентилейвставки, соединяют катоды и анодывентилей, присоединенных к одноименным фазам каждой из систем, присоединяют генерирующее устройство куправляемым вентильным ключам, подают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системе с избытком мощности, отключают генерирующее устройство от этой системы, определяютмомент схождения векторов напряженияобоих электрических систем, в этотмомент одновременно подают управляющие импульсы на вентильный ключ, присоединенный к электрической системес дефицитом мощности и снимают управляющие импульсы с вентильного ключа,присоединенного к электрическойсистеме с избытком мощности, повторно подключают генерирующее устройство к электрической системе с дефицитом мощности, снимают импульсыуправления, соединяют катоды и анодывентилей в катодные и анодные группы,вновь формируя этим реверсивнуювставку постоянного тока, на которуюподают управляющие импульсы,2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что количество разъединений катодных и анодных групп вентилей вставки производят в зависимости от числа и мощности генерирующих устройств,Источники информации,принятые во .внимание при экспертизе1.Заявка Японии 9 49-25972,кл. 58 А 12, 1967.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2513770/24-07,кл. Н 02 Х 3/04, 1977./5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 675ИИПИ Государственногпо делам изобретенийМосква, Ж, Раушс По комитета открытий ая наб.,