Электропередача

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1598039 цз Н 021 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ. СССР ОП Н ИЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ(71) Белорусский политехнический институт(57) Изобретение относится к электроэнергетике. Цель изобретения - повышениеживучести и экономичности линии электропередачи при ее выполнении с фазами,сближенными попарно, Достижение даннойцели может быть проиллюстрировано режиИзобретение относится к элек ике, в частности к воздушным ктропередачи трехфазного пере а,Цель изобретения - повышен ти и экономичности линии эле дачи при ее выполнении с иженными попарно. рознер линиям менног е живу тропе азами фиг. 1 предс водов фаз с утационных ная диаграобщая схем чи; на фиг, передачи, хеме электро ве трехфазн ющего конца а схема соединею выключателей тов; на фиг, 2 - апряжений; на ы линии электро- режимы работы тавлен помощ аппара мма н а опор 4 - 10 -передачи (фиг. 1) покаые системы 1 и 2 шин , напряжения которых ро и носближе фаз, по На ния про и комм вектор фиг, 3 -переда электро Вс заны д передамом короткого замыкания между двумя сближенными проводами, относящимися к разным цепям, В этом случае электропередача переводится в режим работы цепей с нулевым сдвигом путем подключения проводов обеих цепей к одной системе шин. Для этого создается следующая схема; включены все выключатели, и на трехпозиционных коммутационных аппаратах замкнуто 12 контактов, Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты. При этом каждый провод второй цепи через соответствующие выключатель и контакт трехпозиционного коммутационного аппарата подключен к цепи соответствующего и ровода соответствующей фазы первой цепи, 10 ил,осительно друг друга на угол электропередачи со сдвигом жений на угол 180 векторная оказана на фиг. 2). На схеме на двухцепная линия электро- которой каждая фаза каждой лена на два изолированныхпровода. Первая цепь содерленную фазу а; состоящую аи а 1, расщепленную фазу изпроводовЬ 1 иЬ 1,расщеп 1 1с, состоящую из проводов с 1 и епь содержит расщепленную ящую из проводов а г и а г,1 1 ю фазу Ь, состоящую из проворасщепленную фазу с, состояводов сг и с г, На линии1 1ровода пары расщепленных й от каждой цепи: а 1, а 1, а г,1 11 1 сдвинуты отн до 180 (для систем напря диаграмма и (фиг. 1) показа передачи, в цепи расщеп друг от друга жит расщеп из проводов Ь, состоящую ленную фазу с 1, Вторая ц фазу а, состо расщепленну дов Ьги Ь г,1 11тами трехпозиционных коммутационныхаппаратов соответственно 3 и 4 - б, 11 и 12 - 14, 19 и 20-22.К каждому проводу а 2 и а 2 второй цепи линии из сближенных проводов разных цепей э,1, а 1, а 2, а 2 подсоединены поииодному трехпозиционному коммутационному аппарату с контактами 51 - 53 и 54-56,которые другими концами подсоединены ктрем разным проводам разных фаз первой цепи линии: контакты 51 - 53 одного аппара 50 а 2;Ь 1,Ь 1,Ь 2,Ь г;с 1,с 1,с 2,с г(фиг.1и 3).Провода расщепленных фаз подключены к системам шин следующим образом(фиг, 1), Провод а 1 фазы а первой цепи подсоединен через выключатель 3 и контакты4-6 трехпозиционного. коммутационногоаппарата.к фазам а 1, Ь 1, с первой трехфазной системы 1 шин. Аналогичным образом кэтой же системе шин подсоединены все остальные провода первой цепи а 1, Ь 1, Ь 1,иис 1, с 1 через соответствующие выключатели и контакты соответствующих коммутационных аппаратов 7 и 8 - 10, 11 и 12-14, 15 и16-18, 19 и 20 - 22, 23 и 24-26, В качестве 15коммутационных аппаратов могут быть использованы разъединители, выключателинагрузки, выключатели и т.п. Их вид определяется на основании технико-экономических расчетов, 20Провод а 2 фазы а второй цепи линииподсоединен через выключатель 27 и контакты 28 - 30 трехпозиционного коммутационного аппарата к фазам а 2, Ь 2, с 2 второйтрехфазной системы 2 шин, Аналогичным 25образом к этой же системе шин подсоединены все остальные провода второй цепиа 2, Ь 2, Ь 2, с 2, с 2 через соответствующиеииивыключатели и контакты соответствующихтрехпозиционных коммутационных аппаратов 31 и 32 - 34, 35 и 36 - 38, 39 и 40 - 42, 43 и44 - 46, 47 и 48 - 50,Электропередача содержит трехпозиционные коммутационные аппараты с контактами 51 - 53, 54 - 56, 57 - 59, 60 - 62, 63 - 65, 3566 - 68 (число коммутационньх аппаратовопределяется произведением числа проводов в расщепленной фазе одной цепи начисло фаз, в рассматриваемом варианте2 х 3=6). Каждый аппарат своими контактами 40подсоединен между выключателем и контактами трехпозиционных коммутационныхаппаоатов к проводам одной и другой цепилинии, Например, аппарат с контактами51-53 подсоединен к проводу а 2 второй цепи между выключателем 27 и контактами28 - 30 трехпозиционного коммутационногоаппарата и к проводам а , Ь 1, спервойцепи линии между выключателями и контакта подсоединены соответственно к проводам а 1, Ь 1, с, а контакты 54-56 другогоаппарата - соответственно к проводам а 1,иЬ 1, с 1. Аналогичным образом подсоединены другие коммутационные аппараты: сконтактами 57-59 и 60-62 соответственно кпооводам Ь 2 и Ь 2 второй цепи и кпроводама 1, Ь 1, с 1 и э 1, Ь 1, с 1 первой цепи; сииконтактами 63 - 65 и 66-68 соответственнок проводам с 2 и си 2 второй цепи и к проводам а 1, Ь 1, с 1 и а 1, Ь 1, спервой цепи,и иСхема соединений на приемном концеэлектропередачи аналогична не показана),Провода двухцепной линии крепятся наопоре 69 с траверсой 70 и изоляционнымиэлементами 71 и 72 (фиг, 3). Каждая расщепленная фаза каждой цепи состоит из двухпроводов(например, фаза а первой цепи изпроводов аи а , фаза а второй цепи изипроводов а 2 и а 2)и провода пар расщепленных фэз, по одной от каждой цепи, сближены (на фиг. 3 провода располагаются наодной окружности),В безаварийном режиме работы провода фаз первой цепи подключены к системешин э, Ь, с, а провода фаз второй цепи-подключены к системе шин а 2, Ь 2 и с 2фиг, 1). При этом включены все выключатели 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43, 47 изамкнуты следующие контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов: 4, 8, 13.17, 22, 26, 28, 32, 37, 41, 46, 50, При этомпровод аподключен посредством выключателя 3 и контакта 4 трехпозиционногокоммутационного аппарата к фазе а системы шин э, Ь 1, съ Провод аподключенипосредством выключателя 7 и контакта 8также к фазе а, Провода Ьи Ьпервойицепи подключены соответственно через 11,13 и 15,17 кфазеЬ 1,эпроводас ис черези19, 22 и 23, 26 к фазе с.Провода а 2 и э 2 второй цепи подклю ицены соответственно через 27, 28 и 31, 32 кфазе а 2 системы шин а 2, Ь 2, с 2, провода Ь 2и Ь 2 через 35, 37 и 39, 41 к фазе Ь 2 проводас 2 и с 2 через 43, 46 и 47, 50 - к фазе с 2.Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты,Схема взаимного расположения проводов и их подключение к фазам систем шин вбезаварийном режиме работы показана нафиг. 4 (указана фаза системы шин, к которойподключен данный провод, и в скобках -наименование самого провода на линии),Рассмотрим различные режимы электропередачи,Первый режим - короткое замыканиемежду двумя сближенными проводами, от5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 носящимися к разным цепям, например между проводами с 1 и с 2 (фиг. 4), В этом1 1случае электропередача переводится в режим работы цепей с нулевым фаэовым сдвигом путем подключения проводов обеихцепей к одной системе шин, например к системе а 1, Ь 1, с 1(фиг, 5). Для этого создается следующая схема: включены все выключатели 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43, 47 и на трехпозиционных коммутационных аппаратах замкнуты контакты 4, 8, 13, 17;22, 26 и контакты 51, 54, 58, 61, 65, 68. Все остальные контакты трехпоэиционных аппаратов разомкнуты. При этом каждый провод второй цепи через соответствующие выключатель и контакт трехпозиционного коммутационного аппарата подключены к цепи соответствующего провода соответствуюш 1 ей фазы первой цепи. Например, провод а 2 второй цепи через выключатель 27 и контакт 51 трехпозиционного коммутационного аппарата подключен к цепи провода а первой цепи и тем самым к фазе а 1,1провод а 1 - через 31 и 54 к цепи проводаиа 1 и тем самым также к фазе а 1 и т,д,1Аналогичным образом, если это потре-, буется по режиму работы электрической сети, все провода обеих цепей могут быть подключены к другой системе шин а 2, Ь 2, с 2 (не показано). Для этого создается схема; включены все выключатели 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43, 47, и на трехпозиционных коммутационных аппаратах замкнуты контакты 28, 32. 37, 41, 46, 50 и 51, 54, 58, 61, 65, 68, Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты. В результате провода а 1, а 1, Ь 1,и 1 Ь 1, с 1, с 1 первой цепи через соответствуИИющие выключатели и контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов подключены к соответствующей фазе а 2. Ь 2, с 2.Описанный режим может быть использован также при проведении ремонтных работ на проводах линии без снятия напряжения. При этом технология работ ничем не отличается от технологии на обычных линиях, так как все провода, расположенные на одном контуре, находятся под одним и тем же нап ряжением.Рассмотренный режим может быть использован такжедля повышения экономичности электропередачи и электрической сети, так как изменение угла фазового сдвига между напряжениями сближенных проводов (от исходного до нулевого) приводит к изменению параметров линии (индуктивности, емкости) и, как следствие, к изменению баланса реактивной мощности линии. Наибольший эффект достигается в том случае, если в исходном режиме электропередача работала с фаэовым сдвигом, равным 180 оВторой ежим - обрыв одного провода, например, с 2 (фиг, 6). Посредством выключателя 47 этот провод отсоединяется от сети, При этом для сохранения симметрии выключателями 39 и 31 отключаются от системы шин провода Ь 2 и а 2. Из оставшихся11 11п роводов формируются три цепи. подключенные к одной из систем шин, например к а 1, Ь 1, с 1, с расположением проводов всех фаз каждой цепи на отдельном контуре, Первая цепьобразуется из проводов а 1,а 1, а 2 включением следующих аппаратов:113, 4, 7, 9, 27, 53, 22. При этом провод а 1 оказывается подключенным к фазе а 1 системышин, провод а 1 к фазе Ь 1 и провод а 2 ки 1 фазе с 1. Для обоазования второй цепи из проводов Ь 1, Ь 1, Ь 2 включены следую 1 1 1щие аппараты; 11, 12, 15, 17, 35, 59, 22. При этом провод Ь 1 оказывается подключенным1к фазе а 1, провод Ь 1 к фазе Ь 1, провод Ь 2 ки 1 фазе с 1. Третья цепь образуется из прооодое с 1, с 1, с 2 включением следующих ап 1 И 1паратов: 19, 22, 23, 25, 43, 64, 4, При этом провод с 1 оказывается подключенным к1фазе с 1, провод с 1 к фазе Ь 1, провод с 2 ки 1 фазе а 1. Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты и выключатели 31. 39 и 47 отключены,Таким образом, создаются три трехфазныелинии электропередачи, обеспечивающие смомента аварии передачу электроэнергиипотребителям,Третий режим - выход из строя всехпроводов, расположенных на одной окружности, например проводов с 1, с 1, с 2, с 21 И 1 И(фиг. 7), В этом случае для симметрии отсоединяются от системы шин также провода.а 2 и Ь 2. Из оставшихся проводов для пелредачи энергии потребителям создаютсядве трехфазные цепи линии электропередачи, провода фаз каждой из которых располагаются на отдельной окружности, и обецепи подключаются к одной и той же системе шин, Схема подключения оставшихся вработе проводов не отличается от схемы вовтором режиме. Первая цепь образуется изпроводов а 1, а 1, а 2 включением аппаратов1 И 13, 4, 7, 9, 27, 53, 22, а вторая цепь - включением аппаратов 11, 12, 15, 17, 35, 39, 22. Всеостальные аппараты отключены,В этом режиме каждая иэ созданныхцепей может быть подключена к отдельнойсистеме шин (фиг, 8), Для образования первой цепи, подключаемой к первой системешин а 1, Ь 1, с 1, включаются следующие аппа 1598039раты: 3, 4, 7, 9, 27, 53, 22. В результатеи ро вор а 1 подключается к Фазе а 1, и ро 1вод а 1 к Фазе Ь 1, провод а 2 к Фазе с 1,УДля образования второй цепи, подключаемой к второй системе шин а 2, Ь 2, с 2, включаются аппараты: 11, 64, 44, 15, 67, 49, 35, 38.В результате провод Ь 1 подключается к фазе а 2, провоД Ь,1 к фазе Ь 2 и провод Ь 2 кфазе с 2, При этом все остальные аппаратыотключены,Следовательно, и в этом режиме создаются две трехфазные линии электропередачи.для передачи электроэнергии при отключении всех проводов, расположенных на одной окружности. Кроме того, за счет подключения разных линий к разным системам шин появляется возможность повысить экономичность передачи энергии путем перераспределения мощности по элементам электрической сети.Данный режим может быть использован для проведения ремонтных работ на проводах, расположенных на одной окружности, с полным снятием напряжения с них,Возможны другие варианты режимов, в которых при выходе из строя части проводов обеспечивается живучесть предлагаемой электропередачи. Некоторые иэ них показаны на фиг, 9 и 10, где отключено по два провода, расположенных на каждой окружности. ф о р мула изобретения Электропередача, содержащая на передающем и приемном концах две трехфаэные системы шин, к которым приложены 5 системы напряжений, сдвинутые на угол до180, двухцепную линию электропередачи с изолированными друг от друга сближенными проводами фаз, провода фаз одной цепи которой подключены к одной трехфазной 10 с 1 стеме шин, а провода фаз другой цепилинии подключены к другой трехфазной сиСтеме шин, причем, каждый провод каждой фазы каждой цепи линии по концам соединен со всеми тремя фазами системы шин 15 через выключатели и трехпоэиционные коммутационные аппараты, установленные между выключателями и шинами, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения живучести и экономичности, фазы линии 20 сближены попарно по одной от каждой цепи, а линия снабжена дополнительными трехпоэиционными коммутационными аппаратами по числу проводов всех фаз одной цепи линии, каждый из которых подключен 25 своими концами между выключателем итрехпоэиционным коммутационным аппаратом к проводам одной и другой цепи линии, причем дополнительные трехпозиционные коммутационные аппараты подсо единены по одному к каждому проводуодной цепи линии иэ сближенных попарно фаэ разных цепей и к трем разным проводам разных фаз другой цепи линии.каз 3064 Тираж 415 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101