Электрическая сеть

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХыомасюткиРЕСПУБЛИН ТЕНИЯ е ю а Яв У .В 3 фуУУР и о лект.ыГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ(71) Предприятие "10 жтехэнерго" Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" и Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола(57) Изобретение относится к элек ротехнике. 11 ель изобретения - пов шение качества регулирования пото активной и реактивной мощности в нормальном режиме, ограничение ур ней токов к.э. в аварийном режиме повышение устойчивости электричес сети в нормальном и аварийном реж мах. Электрическая сеть содержит распределительные устройства 1 и связанные линиями электропередачи и 4. Электрические машины 1 О подк чены одними выводами статорных об моток к трансформаторам (Т) б, а другими - к трансформаторам 8. Э рические машины 11 подключены к Т с круговой перестановкой фаэ. При регулировании возбуждения происхо дит перераспределение мощности, в1279014даваемой электрическими машинами 10 машин 10 и 11. Наличие на статорнььЖ и 11 через трансформаторы 8 и б. При обмотках указанных машин при к,з. к.з, во внешней сети уменьшается ве- в сети напряжения, примерно равного личина токов вследствие ограничения номинальному, повышает динамическую составляющих токов от электрических устойчивость. 4 з,п. Ф-лы, 9 ил.Изобретение относится к электротехнике и может найти применение вэлектрических сетях электроэнергетических систем.Цель изобретения - поьышение ка-чества регулирования потоков актнв -ной и реактивной мощности в нормальном режиме, ограничение уровней токов к.з. в аварийном режиме, ограничение уровней токов кэ. в аварий- фном режиме и повышение устойчивости электрической сети в нормальноми аварийном режимах работы.На Фиг.1 - 3 приведены примерывыполнения электрической сети; на15Фиг.4-9 - векторные диаграммы токови напряжений.Электрическая сеть (Фиг.1) содержит распределительные устройстваи 2, связанные линиями 3 и 4 элект 20ропередачи с электрической системой5, итрансформаторов 6 и ш трансФорматоров , подключенных к распре-.делительному устройству 1, шэ трансФорматоров 8 и ш трансФорматоров 9,подключенных к распределительномуустройству 2, иэлектрических машин 10, подключенных одними выводамистаторных обмоток к трансформаторам 6,другими пофазно к трансформаторам 8,1 электрических машин 11, подключен.нйх одними выводами статорных обмоток к трансформаторам 8, другими - скруговой перестановкой фаз к трансформаторам б, Иэ электрических ма 35шин 12, подключенных к трансформаторам , И электрических машин 13,подключенных к трансформаторам 9.Электрическая сеть (фиг,2) допол.нительно содержит коммутационныеаппараты 14, подключенные в рассечку между одними выводами статорныхобмоток электрических машин 10 итрансформаторов 6, коммутационные;аппараты 15, подключенные в рассеч 2ку между одними выводами статорныхобмоток электрических машин 11 итрансформаторов 8, коммутационныеаппараты 16, подключенные в рассечкумежду другими выводами статорныхобмоток электрических машин 11 итрансформаторов Я, коммутационныеаппараты 17, подключенные в рассечку между другими выводами статорныхобмоток электрических машин 11 и,трансформаторов 6.Электрическая сеть (фиг,3) дополнительно содержит коммутационныеаппараты 18, одни выводы которыхподключены к первым выводам статорных обмоток электрических машин 10,другие имеют общую точку соединенияи коммутационные аппараты 19, однивыводы которых подключены к первымвыводам статорных обмотокэлектрических машин 11, другие имеют общую точ-.ку соединения. Электрические машины10 - 13 выполнены в виде генераторов.Векторные диаграммы токов и напряжений Фаз д трансформаторов б и 8и Фаз генераторов 10 и 11 при одинаковых токах их статорных обмоток приведены на Фиг.4 и Фиг,5.На Фиг.б и Фиг. приведены векторные диаграммы токов и напряженийФаэ д трансформаторов 6 и 8 и Фазгенераторов 10 и 11 при реактивнойсоставляющей тока статорных обмотокгенераторов 10 большей реактивнойсоставляющей тока статорных обмотокгенераторов 11,Векторные диаграммы токов и напряжений Фаз а трансформаторов б и 8 и Фаз генераторов 10 и 11 при активной составляющей тоКа статорных обмоток генераторов 10 большей активной составляющей тока статорных обмоток генераторов 11 приведены на фиг,8 и 9,279014Рассмотрим работу электрическойсети при выполнении электрическихмашин 10-13 в виде генераторов.В нормальном режиме работы элект,рическая сеть работает следующим образом.Статорные обмотки п,и п генераторов 10 и 11 подключены на геометрические разности напряжений щ ии трансформаторов 6 и 8, группысоединения которых отличаются надве условные единицы (одноименныенапряжения сдвинуты по фазе другоотносительно друга на 60 ), Статорные обмотки п и по генераторов 12и 13 подключены к ии ш, трансформаторам 7 и 9 по стандартной схемегенератор - трансформатор.Рассмотрим работу электрическойсети (фиг.1) при количествах трансФорматоров, 7-9 ш= 1, ш= 1шв = О, т 4 = О и генераторов 10-13и = 1 и = 1 пз = О и = 0ф 8 фпользуясь векторными диаграммами токов и напряжений., построенными дляФаз а трансформаторов 6 и 8 и фазгенераторов 10 и 12, (фиг.4-9).К фазе О статорных обмоток генератора 11 прикладывают геометрическуи разность Ба с напряженийавс 8трансформаторов б и 8 (фиг.4), ВФазе а статорных обмоток генератора 11 протекает ток 1 д , опережающий на угол Ц напряжение 0 а с .8 6К фазе а статорных обмоток генератора 10 прикладывают геометрическуюразность По а напряжений трансфорвматоров 6 и 8. В фазе с статорныхобмоток генератора 10 протекаетток 1 а опережающий на угол чнапряжение баа . В фазе о трансвавФорматора 8 протекает геометрическая разность токов 1 а =1 ач 1 аоопережающая на угол Ч в =Чо= Ч приЦ =цо и 1, = 1 о напряжение Й.авАналогично строят векторную диаграмму токов и напряжений трансформатора 6 Фиг.5),Из векторных диаграмм ( фиг.4и 5) следует, что при С, = ц и1 д = 1 через каждый из трансформаторов 8 и 6 в электрическую сетьотдают одинаковую мощность, равнуюполовине суммарной мощности генераторов 10 и 11. Увеличение реактивной составляющей тока статорных обмоток генера тора 10 (Фиг.б и 7) приводит к сни Анализ векторных диаграмм показывает, что при соответствующем регулировании активной и реактивной 35 мощности генераторов 10 и 11 в оптимальных (или граничных по диаграмме мощности генератора) по техничес.ким условиям эксплуатации пределах,можно изменять в широком диапазонекак характер так и величину мощности, выдаваемой в распределительныеустройства 1 и 2. Отличием электрической.:.сети (фиг.2) является наличие коммутацион. ных аппаратов 14-17 на генераторном напряжении. Этим повышают оперативчую гибкость сети в эксплуатационных режимах работы. Нормальный режим работы указанной электрической сети практически не отличается от такого же режима сети, приведенной на фиг.1.Электрическая сеть (фиг.3) содер" жит дополнительно коммутационные аппв. раты 18 и 19, .одни выводы которых подключены к первым выводам и 8 и и, генераторов 10 и 11,.а вторые 8 йеют общие точки соединения. Они позволя ют осуществить при необходимости под" 45 50 55 жению активной. составляющей тока 1 а.ави увеличении активной составляющейток 1 а в . Соответствукщим образомизменяются также реактивные состав ляющие этих токов. Таким образом,при регулировании возбуждения происходит перераспределение мощности,выдаваемой генераторами 10 и 11,через трансформаторы 8 и 6 в распре-.делительные устройства 2 и 1.Увеличение активной составляющейтока статорных обмоток генератора 10(фиг.8 и 9) приводит к снижению активной и увеличению реактивной состав.ляющих тока 1 а и увеличению актив.- 8ной и снижению реактивной составляющих тока 1 а . Таким образом, при регу"лировании активной мощности генераторов 10 и 11 происходит перераспределение потоков активной и реактивной мощности, выдаваемой генераторами 1 О и 11 через трансформаторы 8и б в распределительные устройства2 и 1. Причем в режиме, приведенномна фиг.8 и 9, через трансформатор 6в распределительное устройство 1выдают активную мощность и потребляют из него реактивную при работегенераторов 10 и 11 с опережающимикоэффициентами мощности.ключение и, и/или п генераторов 10и 11 по схеме блока генератор-трансФорматор. В электрической сети ( Фиг.З) .ге нераторы 11 могут быть подключены через трансформаторы 6 к распределительному устройству 1 при включенных коммутационных аппаратах 19 и 17 и отключенньгх коммутационных аппа". ратах 15, а генераторы 10 могут быть подключены через трансформаторы 8 к распределительному устройству 2 при включенных коммутационных аппаратах1 Б 18 и 16 и отключенных коммутационных аппаратах 14. Кроме того. один и 1 или и генераторов 10 и 11 могу быть подключены к одним ш или ш трансформаторам 6 и 8, при подключении других и, или и генераторов 20 10 и 11 к ш, и ш трансформаторам 6 и 8. Генераторы 10 и 11 могут быть также подключены к оцнаму из распределительных устройств 1 и 2,ос; через один (п 1, или ш ) из трансФорматоров 6 и 8. Коммутационные аппараты 18 и 19 могут подктпочать и к вторым выводам и, и и генераторов 10 и 11. Наличие на статорных обмотках и и и генераторов 10 и 11 при к,з. в сети напряжения, примерно равного номинальному, повьппает динамическую ,устойчивость генераторов 10 и Режимы работы электрической сети (фиг.2) при внешних к.з, аналогичны режимам сети по Фиг,1.Режимы работы электрической сети (,фиг.З) при внешних к,з. и включенных коммутационных аппаратах 14 17 и отключенных коммутационных ап.паратах 18 и 19 аналогичны режияам сети па Фиг.2. При работе сети (фиг.З) па схеме блоков генератартрансфарматар режимы работы анапагич ны режимам известной сети 50 Способ подключения генераторов 10 и 11 и режимы их работы выбирают в зависимости от требований к конкретным условиям выдачи мощности в электрическую систему 5,При коротких замыканиях во внешней электрической сети величина токов к.з.меньшая по сравнению с известной вследствие ограничения составляющих тока от и(и , генераторов 40 10 й 11. Режимы работы электрической сети при выполнении электрических машин 10-1 З в виде синхронных компенсаторав отлича 1 отся от режимов работы сети при выполнении электрических машин 10-13 в виде генераторов толь- ка тем, что токи статаров синхронных компенсаторов опережают при 11 еревазбуждении и отстают при недовазбуждении напряжения на статора ньгл обмотках компенсаторов на 90 (ц = + 90 СР = + 9 О)Формула из обретения1.Электрическая сеть, содержащая два распределительных устройства., связанных с электрической системой линиями электропередачи, 1. =го,+ и. трансформа. торов, подключенных к одному распределительному устройству, 3 1 = п 1+ п 1,1 трансйа 13 маторов подключенных к другому распределительному устройству, . = и,+ иэ электрических машин, подключенных одними выводами статорннх обмоток к 1, трансформаторам и 1 = и + и электрических машин подключенных одними вывода= ми статорных обмоток. к 1 трансФарматорам причем другие выводы ста. тарных обмоток И и и электрических машин имеют общие тачки соединения, о т л и ч а 1 о щ а я с я тем, чта, с целью повышения качества регулирования потоков активной и реактивноймощности в нормальном режиме, огра. -ничения уровней таков короткого замыкания в аварийном режиме и повыше,ИБя устойчивости электрической сетии нормальном и аварийном режимах,дополнительно втагые выводы статарныхобмоток и электрических машин присоединены пафазва к п 1 трансФорматарам, а вторые выводы статорных обмоток Ь электрических машин при 2соединены с круговой перестановкойФаз к п 1, трансфс 1 рматарам, причемгруппа соединения ш, трансфармато-рав отличается от группы соединенияш трапссоорматорав на две условныеединиць 1, а количества трансформаторов п 1,1, п 1 ., п 10, п 14 ЗО иэлектрических машин и,я 1; и в 1;и. ЪО, иъО,2. Электрическая сеть по п,1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,дополнительно в рассечку между выводами статорных сбматак Ь, и и, элект1279014 8общие точки сое -рических машин и т, и в трансФорматоров подключены коммутационные аппараты.3. Электрическая сеть по п.2, о тл и ч а ю щ а с я тем, что дополнительно к выводам статорных обмоток П и П электрических машин1подключены одни выводы коммута - ционньж аппаратов, вторые выводы которых имеютдинения,4.Электрическая сеть по п.1,о т л ич а ю щ а я с я тем,что электрическиечашины выполненыв виде генераторов.5. Электричекая сеть по п. 1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтоэлектрические машины выполнены в виде синхронных компенсаторов,1 279014 юА а а р Составитель А.Михайлдактор А.Сабо Техред Н,Кадар ректор С.Черни одписно За Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная,850/56 Тираж 612 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Р омнтета СССРоткрытий ская наб. д.4/5