Высоковольтная электрическая сеть

На фиг,представлена высоковольтная электрическая сеть с дополнительным конденсатором, подключенным параллельно фазам понижающего транс 5 форматора со стороны обмотки высокого напряжения; на фиг, 2 - высоковольтная электрическая сеть с дополнительным конденсатором, подключенным параллельно фазам понижающего транс форматора со стороны обмотки низкого напряжения; на фиг. 3 - высоковольтная электрическая сеть, аналогичная высоковольтной сети, изображенной на Фиг. 1, в которой параллельно 15 фазам повышающего трансформатора со стороны обмотки высокого напряжения через коммутационный аппарат подключен дополнительный конденсатор; на фиг. 4 - высоковольтная электрическая 20 сеть, аналогичная сети, изображенной на фиг. 3, в которой дополнительный конденсатор подключен со стороны обмотки низкого напряжения.Высоковольтная электрическая сеть 25 ( Фиг, 1) состоит из источника питания 1, трансформатора (автотрансформатора) 2, установленного на передающей подстанции и подключенного к источнику питания 1, высоковольтной линии 3, подключенной со стороны передающей подстанции к обмоткам высокого напряжения трансформатора 2, а со стороны приемной подстанции - к обмоткам высокого напряжения транс 35 форматора 4. К обмоткам низкого напряжения трансформатора 4 подключена нагрузка 5. Между нейтральным выводом обмотки высокого напряжения трансформатора 4 и контуром заземпения 6 40 приемной подстанции подключены параллельно соединенные конденсатор 7 и коммутационный аппарат 8. Нейтраль обмотки высокого напряжения трансФорматора 2 подключена к контуру за земления 9 передающей подстанции, Между выводами линии и выводами обмоток высокого напряжения трансформаторов 2 и 4 установлены коммутационные аппараты 10 и 11 соответственно. Дополнительный конденсатор 12 с50 помощью коммутационного аппарата 13, имеющего пофазное управление, под- ф ключен параллельно особой фазе обмотки высокого напряжения трансформатора 4.Принцип действия представленной на фиг. 1 высоковольтной сети заключается в следующем. При устойчивом повреждении однойиз фаз линии 3, при пофазном ремонтеодной из Фаэ или при пофазной плавкегололеда отключают соответствующую фазу коммутационных аппаратов 10 и 11.При этом высоковольтная электрическая сеть переводится в неполнофазныйрежим работы. С целью уменьшения сопротивления нулевой последовательности электрической сети и, как следствие, уменьшения токов обратной последовательности отключают коммутационный аппарат 8. Таким образом, засчет протекания тока нулевой последовательности через конденсатор 7достигается частичная или полная компенсация индуктивного сопротивлениянулевой последовательности. Результирующее сопротивление схемы нулевойпоследовательности относительно точекразрыва электрической сети становится чисто активным, а его величинауменьшается в несколько раэ. Важнойособенностью неполнофазного режима ра"боты электрической сети с включеннымконденсаторомявляется поворот векторов токов обратной последовательности примерно на 60-90 по отношениюк вектору тока прямой последовательности. Дальнейшего уменьшения токаобратной последовательности можнодобиться за счет подключения конденсатора 12 с помощью коммутационногоаппарата 13 к особой фазе обмоткивысокого напряжения трансформатора2. Подключение конденсатора 12 параллельно особой фазе вызывает вэлектрической сети появление равныхпо величине и фазе дополнительных токов прямой, обратной и нулевой последовательностей. Величина этих токовзависит от сопротивления конденсатора12 на промышленной частоте. Фаза этихтоков в основном определяется фазойнапряжения прямой последовательности,возбужденного на особой фазе трансФорматора 2. Составляющая нулевой последовательности емкостного тока восновном замыкается по обмоткам трансФорматора 2 и практически не оказывает никакого влияния на перераспределение токов нулевой последовательности электрической сети,Вектор составляющей обратной последовательности емкостного тока на-,ходится практически в противофазе свектором тока обратной последовательности нагрузки. При соответствующем.1048967 25.ничем не отличается от рассмотренноЗО источника питания 1.На фиг, 4 представлена высоковольтная сеть, схема соединения которойидентична схеме (фиг, 2) электрической сети, рассмотренной Ранее.Дополнительно параллельно особойфазе трансформатора 2 со стороны обмотки низкого напряжения подключенаконденсаторная батарея 21 с помощью 40 коммутационных аппаратов 22-25. Принцип работы высоковольтной сети Фиг, 4аналогичен принципу работы высоковольтной сети, изображенной на фиг.З.К преимуществам схемы включения кон денсаторной батареи 21 (фиг. 4) посравнению со схемой включения конденсаторной батареи 19 (Фиг. 3) явля"ется меньшая стоимость коммутационных аппаратов, а также лучшие условия 50 комплектации конденсаторной батареи21 на базе стандартных конденсаторов,выпускаемых электропромышпенностью,Технико-экономическая целесообразность создания предлагаемой высоковольтной сети обосновывается сопоставлением дополнительных капитальныхзатрат на сооружение конденсаторныхбатарей и ущерба, связанного с недоотпуском электрической энергии повыборе величины сопротивления конденсатора 12 можно добиться практически полной компенсации токов обратной последовательности нагрузки,.Составляющая прямой последовательности емкостного тока конденсатора 12вызывает перераспределение потоков реактивной мощности по элементам электрической сети и компенсирует падениенапряжения на суммарном активном сопротивлении нулевой последовательности электрической сетиВажной особенностью работы рассматриваемой высоковольтной сети является необходимость 1одновременного использования как конденсатора 12, так и конденсатора 7.Включение только конденсатора 12 безиспользования конденсатора 7 не может привести к уменьшению токов обрат" 20ной последовательности в цепи нагрузки, так как в этом случае векторы обратной последовательности тока нагрузки и тока конденсатора 12 будутсдвинуты один по отношению к другомуна угол 90В заключение следует отметить, чтоудалось создать высоковольтную сеть,обеспечивающую при работе в неполно-,фазном режиме условия работы лотребителей, практически не отличающиесяот условий работы потребителей в обычном трехфазном симметричном режиме,На фиг. 2 представлена высоковольтная сеть, схема соединения которойидентична схеме (фиг, 1) электричес-кой сети, рассмотренной ранее,Единственным отличием является схема включения дополнительной конденсаторной батареи 14. К одному выводуконденсаторной батареи 14 подключеныдва однофазных коммутационных аппарата 15 и 16, другие выводы которыхподключены к двум выводам обмотки низкого напряжения трансформатора 4. Кдругому выводу конденсаторной батареиподключены аналогичные коммутационные аппараты 17 и 18 причем другойвывод коммутационного аппарата 17 подключен к третьему выводу обмотки низ,кого напряжения трансформатора 4, адругой вывод коммутационного аппарата18 подключен к тому же выводу обмотки низкого напряжения трансформатора 4, что и вывод коммутационногоаппарата 16,Принцип работы высоковольтной электрической сети, изображенной на фиг,2ничем не отличается от рассмотренно-го выше применительно к высоковольтной сети Фиг1.Преимуществом схемы включения конденсаторной батареи 14 (фиг, 2) по сравнению со схемой включения кондея" саторной батареи 12 (фиг. 1) является меньшая стоимость коммутационных .аппаратов, а также лучшие уСловия комплектации конденсаторной батареи 14 на базе стандартных конденсаторов, выпускаемых электропромышленностью,На фиг. 3 представлена высоковольтная сеть, схема соединения которой идентична схеме Фиг. 1 электрическойсети, рассмотренной ранее, Дополнительно установлена конденсаторная батарея 19, которая с помощью коммутационного аппарата 20 с пофазным управлением подключена к особой Фазе обмотки высокого напряжения трансформатора 2.Принцип работы высоковольтной электрической сети, изображенной на Фиг.З,го выше применительно к высоковольтной сети фиг. 1.Включение конденсатора 19 дополнительно обеспечивает компенсацию токов обратной последовательности в фазахтребителям из-за устойчивых однофазных замыканий,Известно, что доля устойчивых однофазных замыканий в общем количестве устойчивых замыканий составляет от 60 до 807.Таким образом, в первом приближении одноцепную линию с предлагаемымисимметрирующими устройствами можносчитать эквивалентной по надежностис двухцепной линией на одних опорах,Мощность дополнительных симметрирующих устройств можно оценить изследующих соображений. При допустимой неснмметрии на шинах нагрузки в27 ток обратной последовательности1 , как известно, составляет величину порядка 63. Учитывая, что для предлагаемой схемы включения конденсаторных батарей реальный ток через бата-,рею составит 31 , величину емкостного сопротивления батареи можно опре,делить из уравнения25Х =31,Приравнивая 1 допустимому току обратной последовательности, равному в относительных единицах 0,06 окончательно получаем1с 3 0,06 Таким образом, мощность батареи 2 Хснли в относительных единицах1.Б= -и 0 07,5(г - вИз приведенных выкладок видно, что для увеличения пропускной способности злектрической сети в неполнофазном режиме в 2 раза, достаточно предусмотреть батарею мощностью в 7 Х от передаваемой. Так, например, при передаче по линии 220 кВ длиной 100 км в неполнофазном режиме мощностью в 30 МВт мощность дополнительной батареи составит 8=0,07 10= ,=2,1 МВАР.1048967 ректор Л.Патай ипп актор Подпи 1 ГКНТ СС оизводственно-из аказ 3435НИИПИ Государ ехред И.Дидыкираж 323 венного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп. Гагарина,