Управляемый реактор

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистмческикРеслублмк(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТОР Гееудеретеееимй кемитет23 Приоритет -1Изобретение относится к электротехнике и предНазначено для применения на высоковольтных линиях электропередачи, оборудованных устройствами однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ).Известны управляемые реакторы 11.Наличие на линии этих реакторов при ОАПВ линии приводит к тому, что через трансформаторные связи первичной и вторичной обмоток с третичной на поврежденной фазе появляется напряжение и при замыкании фазы линии на землю образуется ток через место повреждения, хотя и находящийся в противофазе с емкостной составляющей тока подпитки, но намного его превосходящий по амплитуде, что еще более затрудняет гашение дуги подпитки.Кроме того, по своему основному назначению управляемый реактор на время паузы ОАПВ должен быть переведен в режим выдачи максимальной реактивной мощности для повышения динамической устойчивости, причем в известных схемах эта операция производится одновременно на всех трех фазах.Перевод управляемого реактора в емкостный режим на поврежденной фазе увеличивает магнитнук 1 составляющую тока подпитки против условий потребления реактивной мощности или режима без потребления реактивной мощности.Известен также управляемый реактор,установленный на линии электропередачи, оборудованной трансформатором напряжения и блоком однофазного автоматического повторного включения, содержащий трансформатор, обмотка высшего напряжения которого соединена в звезду, а в цепи обмотки среднего напряжения включены последовательно соединенные индуктивность иуправляемые вентили, соединенные своимиуправляющими электродами с блоком переключения вентилей, а обмотка низшего напряжения соединена в треугольник 2).1 с Известное устройство не позволяет осуществить гашение дуги подпитки при ОАПВ.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей управляемого реактора путем ограничения тока подпитки при однофазном повторном вклю чении.Поставленная цель достигается тем, что вуправляемый реактор, установленный на линии электропередачи, оборудованной51 О 45 50 55 трансформатором напряжения и блоком однофазного автоматического повторного, включения, содержащий трансформатор, обмотка высшего напряжения которого соединена в звезду, а в цепи обмотки среднего напряжения включены последовательно соединенные индуктивность и управляемые вентили, управляющие электроды которых соединены с блоком переключения вентилей, а обмотка низшего напряжения соединена в треугольник, введены преобразовательный блок, дополнительная индуктивность и выключатель, причем дополнительная индуктивность соединена параллельно с выключателем и включена в цепь треугольника обмотки низшего напряжения, выход управления выключателя и первый вход преобразовательного блока предназначены для подключения к соответствующим входам блока однофазного автоматического повторйого включения, второй вход преобразовательного блока предназначен для подключения к трансформатору напряжения линии, а выход преобразовательного блока подключен к входу блока переключения вентилей.Преобразовательный блок состоит из последовательно соединенных элемента фиксации момента перехода через нуль напряжения поврежденной фазы, элемента задержки и логического элемента Запрет.На фиг, 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема замещения реактора с линией электропередачи; на фиг. 3 - блок-схема преобразовательного блока.Управляемый реактор 1, содержит обмотку 2 высшего напряжения трансформатора, обмотку 3 среднего напряжения трансформатора, обмотку 4 низшего напряжения трансформатора, реактор 5, вентили 6, фильтры , конденсаторную батарею 8, блок 9 переключения вентилей, линию 10 электропередачи, трансформатор 11 напряжения, блок 12 однофазного повторного включения, дополнительную индуктивность 3, выключатель 14, преобразовательный блок 15, короткое замыкание 16, элемент 17 фиксации момента перехода через нуль напряжения поврежденной фазы, элемент 18 задержки времени выдачи сигнала, элемент 19 разрешения сквозного прохождения импульса (элемент Запрет). Управляемый реактор состоит из трех фаз трехобмоточного трансформатора с обмотками 2, 3, 4, обмотки 2 которого присоединены к линии электропередачи 10. Последовательно с обмотками 3 включен реактор 5, вентили 6 и фильтры 7, а часть реактора 5 и обмотка 3 шунтированы батареей 8 конденсаторов. В цепь обмотки 4 включены индуктивность 13 и выключатель 14, управляемый от блока ОАПВ,15 20 25 30 35 40 Блок 9 выходом соединен с вентилями 6, . а входом. - с,блоком 15, который, в свою очередь, соединен с блоком 12 и с обмоткой низшего напряжения трансформатора 1 1, обмотка 2 которого соединена с линией 1 О.Блок 15 состоит из последовательно соединенных элементов 7 - 19.Элемент 17 осуществляет функцию начала отсчета времени. Элемент 18 осуществляет заранее заданные задержки времени по отношению к переходам через нуль напряжения поврежденной фазы, выбранные по минимуму магнитной составляющей тока подпитки. Элемент 19 разрешает перевод фазы реактора, соответствующей поврежденной фазе линии, в режим компенсации тока подпитки лишь в режиме ОАПВ, Преобразовательный блок может быть выполнен на стандартных элементах.Работа устройства по ограничению тока подпитки при ОАПВ поясняется фиг. 2, на которой изображена схема замещения реактора с линией электропередачи в неполнофазном режиме с однофазным замыканием, где 16 - однофазное замыкание, С,р - междуфазная емкость линии, С- емкость фазы линии на землю,- фазное напряжение линии, Е - ЭДС взаимо- индукции поврежденной фазы с неповрежденными, Х 1, Хъ, Хз - индуктивные сопротивления обмоток 2, 34 трехобмоточногок А итрансформатора, Х Х. Х з - эквивалентные индуктивные сопротивления трехобмоточного трансформатора двух фаз, соответ ствующих неповрежденным фазам линии, Хриндуктивное сопротивление фазы реактоИра, Хр - эквивалентное индуктивное сопротивление двух фаз реактора, соответствующих неповрежденным фазам линии, С - баФ тарея конденсаторов, С" - эквивалент батарей конденсаторов, соответствующих неповрежденным фазам линии, Х - индуктивное сопротивление дополнительного реактора 13. Емкостная составляющая тока подпитки через место повреждения (фиг. 2) может быть скомпенсирована индуктивностью Х, подобно тому, как при обычном шунтирующем реакторе это выполняется дополнительной индуктивностью, включенной между нулевыми вьшодами его и землей.Поскольку на линиях электропередачи емкостная составляющая тока подпитки составляет десятки Ампер, величина Хэ (фиг. 2), обеспечивающая компенсацию емкостной составляющей тока подпитки, должна иметь порядок 10 кОм, что намного превосходит индуктивные сопротивления трехобмоточного ,трансформатора и эквивалентного индуктивного сопротивления управляемого реактора вместе с присоединенной к нему конденсаторной батареей, и режим работы управляемого реактора практически не скажется на компенсации емкостной составляющей тока подпитки.Магнитная составляющая тока подпитки, обусловленная ЭДС взаимоиндукции Е, компенсируется подбором эквивалентного индуктивного сопротивления управляемого реактора, присоединенного к поврежденной фазе линии, через преобразовательный блок 15,. и блок 9, Необходимое для этого эквивалентное индуктивное сопротивление управляемого реактора вместе с конденсаторной; батареей должно иметь порядок 2 кОм что соответствует 70 - 90% мощности управляемого .реактора. Здесь также режим работы двух других фаз управляемого реактора практически не скажется на условиях компенсации магнитной составляющей тока подпитки.Это позволяет на время паузы ОАПВ перевести фазы управляемого реактора, подключенные к неповрежденным фазам линии, в режим максимальной выдачи реактивной мощности, т.е. осуществить одну из основных функций управляемого реактора по поддержанию устойчивости без ущерба для компенсации тока подпитки.В результате введения указанных дополнительных элементов оказывается возможным скомпенсировать как емкостную, так и магнитную, составляющие тока подпитки, т. е. весь ток подпитки, и осуществить ОАПВ с наивысшей эффективностью.Реактор в цепи третичной обмотки, приведенной к номинальному напряжению этой обмотки 20 кВ, должен иметь индуктивное сопротивление около 10 Ом, а напряжение на реакторе при горении дуги подпитки будет около 10 кВ,Выключатель 14, параллельный индуктивности 13, отключается лишь на время паузы ОАПВ. Ь остальное время выключатель включен, во-первых, для обеспечения замыкания в цепи третичной обмотки гармоник, кратных трем в нормальных режимах средних и слабых нагрузок, во-вторых, для предотвращения появления на реакторе перенапряжений при коротких замыканиях на линии. Номинальное напряжение выключателя должно быть таким же, как и самой третичной обмотки, при минимальной нормированной отключающей способности.В связи с тем, что на проектируемых мощных линиях электропередачи будут использованы управляемые реакторы, данное пред 1 ложение обеспечивает эффективность ОАПВ без применения специальных способов и схем ОАПВ, дает существенный экономический эффект.Формула изобретения1. Управляемый реактор, установленный на линии электропередачи, оборудованной трансформатором напряжения и блоком однофазного автоматического повторного включения, содержащий трансформатор, обмотка высшего напряжения которого соединена в звезду, в цепи обмоткисреднего напряжения включены соединен 15ные последовательно индуктивность и управляемые вентили, управляющие электродыкоторых соединены с блоком переключениявентилей, а обмотка низшего напряжениясоединена в треугольник, отличающийсятем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем ограничения токаподпитки при однофазном повторном включении, в него введены преобразовательныйблок, дополнительная индуктивность и выключатель, причем дополнительная индуктивность соединена параллельно с выключателем и включена в цепь треугольникаобмотки низшего напряжения, выход управления выключателя и первый вход преобразовательного блока предназначены дляподключения к соответствующим входам30 блока однофазного автоматического повторного включения, второй вход преобразовательного блока цредназначен для подключения к трансформатору напряжения линии, авыход преобразовательного блокаподключен к входу блока переключения вентилей.2. Реактор по п. 1, отличающийся тем,что преобразовательный блок состоит изпоследовательно соединенных элемента фиксации момента перехода через нуль напряжения поврежденной фазы, элемента за 4 О держки времени открытия и закрытия вентилей и логического элемента Запрет.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Либкинд М. С. Управляемый реактордля линий электропередачи переменного то 45 ка, АН СССР, 1961, с. 114, фиг. 69.2. Рейхерт К, и др. Регулируемый реакторный компенсатор для систем электропередачи высокого напряжения, СИГРЭ,1974,31 - 04, рис. 1.тель ГВойк5 СоставТехред АТираж 6дарственнизобретеЖ - 35,нт, г. У ВНИИПИ Госупо делам113035, Москва,Филиал ПГ 1 П Пате ого . комитета ний и откры Раушская на жгород, ул,актор Т. Петроаз 4175/5 аяКорректор В.ПодписноеСССРтийб., д. 4/5Проектная, 4 инка