Электрическая сеть

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК у 5 Н 0 Е ИЗОБРЕТЕ ОПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС"Южтехэнерго" Производственного обьединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций исетей Союзтехэнерго"(56) Неклепаев Б,Н. Координация и оптимизация уровней токов короткого замыкания вэлектрических системах. МЭнергия, 1978,с. 67,Авторское свидетельство СССРЬЬ 1279014, кл. Н 02 3 3/06, 1984.(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности электрической сети. В электрической сети за счет включения между шинами 1 и 2 трансформатора 3 последовательного включения, к вторичной обмотке которого подключен источник 6 реактивной мощности, возможно осуществить регулирование перетоков активной и реактивной мощности. Регулирование осуществляется за счет использования регулируемых источников реактивной мощности или за счет выполнения трансформатора с регулированием над нагрузкой, 5 з,п, ф-лы, 9 ил,Изобретение относится к электротехник. и может быть использовано для регулирования потоков активной и реактивной мощности в неоднородных замкнутых электрических сетях,Целло изобретения является повышение экономичности и надежности электрической сети.На фиг. 1 - 6 схематически показана электротехническая установка, примеры выолнения; на фиг. 7 - схема замещения электротехнической установки, согласно фиг. 3; на фиг, 8 - векторная диаграмма токов и напряжений электротехнической установки согласно фиг, 2 и 4; на фиг. 9 - векторная диаграмма токов и напряжений электротехнической установки согласно фиг, 3.Предлагаемая электротехническая установка (фиг. 1) содержит системы шин 1 и 2, трансформатор 3 последовательноо вклочения, первичные обмотки которого через коммутационные аппараты 4 и 5 подклочены между системами шин 1 и 2, а к его вторичным обмоткам подключено устройство 6 регулирования тока.Предлагаемая электротехническая установка (фиг, 2) содержит системы шин 7 и 8, трансформатор 9 последовательного вклю,ения, первичные обмотки которого через коммутационные аппараты 10 и 11 подкг ючены между системами шин 7 и 8, а к его вторичным обмоткам подключен регулируем .,й статистический источник 12 реактивой мошности,Предлагаемая электротехническая установка (фиг, 3) содержит системы шин 13 и 14, трансформатор 15 последовательного включения, первичные обмотки которого через коммутационные аппараты 16 и 17 подключены между системами шин 13 и 14, а к его вторичным обмоткам подключена синхронная электрическая машина 18,Предлагаемая электротехническая установка (фиг, 4) содержит системы шин 19 и 20, трансформатор 21 преобразовательного вкгпочения с регулируемым коэффициентом трансформации, первичные обмотки которого через коммутационные аппараты 22 и 23 подклочены между системами шин 19 и 20, а к его вторичным обмоткам подключен нерегулируемый статический источник 24 реактивной мощности,Предлагаемая электротехническая установка (фиг. 5) содержит системы шин 25 и 26, .трансформатор 27 последовательного включения, первичные обмотки которого через коммутационные аппараты 28 и 29 подключены между системами шин 25 и 26, а к его вторичным облоткал подключено через(4) быстродействующий коммутационный аппарат 30 устройство 31 регулирования тока.Предлагаемая электротехническая установка (фиг, 6) содержит системы шин 32 и5 33, трансформатор 34 последовательноговключения, первичные обмотки которогоодними выводами через коммутационный, аппарат 35 присоединены пофазно к системе шин 32, вторыми выводами через комму 10 тационный аппарат 36 присоединеныпофазно к системе шин 33 и через коммутационный апрарат 37 с круговой перестановкой фаз к той же системе шин, а к еговторичным обмоткам подключено устройст 15 во 38 регулирования тока,Рассмотрим работу электротехнической установки при выполнении устройстварегулирования в виде синхронной электрической машины (фиг, 3), схема замещения20 которой приведена на фиг. 7,На фиг. 9 показана векторная диаграмма токов и напряжений, построенная дляодной фазы. На схеме и векторной диаграмме приняты следующие обозначения: О 1 -25 напряжение системы шин с опережающейфазой гр 1; О 2 - напряжение системы шин сотСтаЮЩей фазОй С 2; Еур - электРОДвижУщая сила устройства регулирования тока; х 1,х 2, х р - инДУктивные сопРотивлениЯРассеяния соответственно первичной и вторичной обмоток и ветви нал 1 агничиваниятрансформатора последовательного включения; К - фазный коэффициент трансформации трансформатора последовательноговключения; хур - реактивное сопротивлениеустройства регулирования.Переток активной мощности направленот системы шин с опережающей фазой напряжения О 1 к системе шин с отстаощей40 фазой напряжения О 2, Величина и направление перетока реактивной мощности определяется моделями и углом сдвига д междунапряжениями систем шин.Величины перетоков активной и реак-,тивной мощности между этими системамишин равны:О 1 О 2 а(6) 30 40 45 50 Еур модуль ЭДС синхронной машины; рур - фазовый угол ЭДС синхронной машины,Анализ выражений (1 - 4) показывает, что при соответствующем регулировании величины и фазы ЭДС синхронной машины 18 можно изменять в широком диапазоне перетоки активной и реактивной мощностей между системами шин 13 и 14,Приняв в схеме замещения (фиг. 7) :ур = 0 на основе (14), получаем выражения для определения перетоков активной и реактивной мощности между системами шин 7 и 8 при выполнении устройства в соответствии с фиг. 2.х 1 + х 2 +К хур 0= О 1 Ог создх 1 + х 2 +Кхур 2 О 1 х 1 + х 2 +Кт хур 2д =Р 1 - Щ (7)В выражениях 5 и 6 знак плюс перед членом Ктур соответствует Хур индуктивно 2го характера, а знак минус - емкостного характера.Из (5) и (6) видим, что диапазон регулирования перетоков активной и реактивной мощности при заданных величинах 01 и О 2 и их фазовых углах р 1 и р 2 определяется характером и диапазоном регулирования реактивного сопротивления источника реактивной мощности, а также с параметрами трансформатора последовательного включения.При выполнении трансформатора последовательного включения с устройством регулирования напряжения под нагрузкой с перерегулируемым источником реактивной мощности (фиг, 4) диапазон регулирования перетоков активной и реактивной мощно-, сти определяется диапазоном регулирования коэффициента трансформации трансформатора последовательного включения 9, величиной и характером реактивного сопротивления перерегулируемого источника реактивной мощности,Отличием электротехнической установки (фиг. 5) является наличие быстродействующего коммутационного аппарата 30, включенного между трансформатором 27 последовательного включения и устройством 31 регулирования тока. Этим достигается ограничение тока при коротких замыканиях в электрической сети. Нормальный режим работы указаннойустановки не 5 10 15 20 25 отличается от планового режима для установки, приведенной на фиг. 1,Электротехническая установка (фиг. 6) содержит дополнительно коммутационный аппарат 37, одни выводы которого подключены к выводам первичной обмотки трансформатора последовательного включения, а вторые - с круговой перестановкой фаз к системе шин 33. Этот коммутационный аппарат позволяет осуществить реверс перетоков активной мощности путем его включения после отключения коммутацион. ного аппарата 36,В качестве базового обьекта принят прототип.Технико-зкономический эффект йри использовании электротехнической установки получают путем ее упрощения и расширения ее функциональных возможностей, позволяющих уменьшить технологический расход электроэнергии на ее транспорт в замкнутых неоднородных электрических сетях путем оптимального регулирования в них перетоков активной и реактивной мощности,Формула изобретения 1. Электрическая сеть, содержащая две системы шин, напряжения одноименных фаз которых сдвинуть 1 друг относительно друга, и коммутационные аппараты. о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности электрической сети, она снабжена средством для регулирования тока, выполненным в виде трансформатора последовательного включения и источника реактивной мощности,.лричем первичная обмотка указанного трансформатора включена пофазно. через коммутационные аппараты между системами шин, а к вторичной обмотке подключен ис 1 Ъчник реактивной мощности.2, Электрическая сеть по 1. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что источник реактивной мощности выполнен регулируемым. 3. Электрическая сеть по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве источника реактивной мощности использована синхронная машина.4. Электрическая сеть по и, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что трансформатор. последовательного включения выполнен с регулированием под нагрузкой.5, Электрическая сеть по пп, 1 - 3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что источник реактивной мощности подключен к вторичной обмотке трансформатора через дополнительно вве-. денный быстродействующий коммутационный аппарат.6. Электрическая сеть по пп, 1 - 5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что один из выводов1698929агСоставитель К.Фотина Редактор С.Писина Техред М. Моргентал Корректор М.Кучерява аказ 4399 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5.оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагарина, 101