Способ передачи мощности по линии электропередачи

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТ ИЧРЕСПУБЛИК80,11 2324 А ХН 02 Й ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВ токов обратной последователь при изменении передаваемой м от нуля до максимально возмо в неполнофазном режиме работ электропередачи, реактивные димости индуктивных элементо ключенных к фазам электропер опережающей поврежденную на ном конце электропередачи и щейот нее на отправном конц меняют по зависимости ост ощност жнойы линиипровов, подедачи,теи оват прием тво СС974.о СССР отстаю е, из 25 хо х мРх(Х, +2 Х ( О)" о СССР973 где правном конце;Х 0- реактивное сопр линии по нулево вле следоваельнос ИЭ последовательности на шинаподстанций неполнофазной,линии,и дополнительно изменяют реактивныепроводимости индуктивных элементов,подключенных на .обеих примыкающихподстанциях к фазе электропередачи,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) 1. Авторское свидетельУ 690587, кл. Н 02,Т 3/26,2. Авторское свидетельствпо заявке Ф 3490694/07,кл, Н 02 3 3/00, 1982.3. Авторское свидетельстКф 615679, кл. Н 02 3 3/26,(54)(57) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ ПО ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, на подстанциях .которой установлены автотрансформаторы и емкостные и индуктивные элементы, при котором при устойчивом однофазном повреждении отключают поврежденную Фазу линии от шин примыкающих подстанций, контролируют передаваемую по линии мощность, компенсируют токи нулевой последовательности емкостными элементами, включенными в рассечку обмоток низкого напряжения автотрансформаторов, снимают токи обратной последовательности, отключая индуктивные элементы от фаз электропередачи, опережающей поврежденную на отправном конце и отстающей от нее на приемном конце, и изменяя реактивные проводимости индуктивных элементов на фазах, опережающей повреждеиную на приемном конце электропередачи и отстающей от нее на отправном конце, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью минимизац проводимость элементов,подключенных к Фазам электропередачи, опережающей.поврежденную на приемномконце электропередачи иотстающей от нее на от, - реактивное сопротивление линии прямой последовательности; Х+ 2 Х 0- эквивалентноеХ 1+Хосопротивление линиреактивная мощность, передаваемая по неповрежденнымфазам линии;.линейное напряжение прямой1132324 4подстанциях которой установлены автотрансформаторы и емкостные и индук-,тивные элементы, при котором приустойчивом однофазном поврежденииотключают поврежденную фазу линии отшин примыкающих подстанций, контролируют передаваемую по линии мощность,компенсируют токи нулевой последовательности емкостными элементами,1 О включенными в рассечку обмоток низкого напряжения автотрансформаторов,снижают токи обратной последовательности, отключая индуктивные элементыот фаз электропередачи, опережающейповрежденную на отправном конце иотстающей от нее на приемном конце, иизменяя реактивные проводимостииндуктивных элементов на фазах, опережающей поврежденную на приемном в 20 конце электропередачи и отстающей отнее на отправном конце, реактивныепроводимости индуктивных элементов,подключенных к фазам электропередачи,опережающей поврежденную на приемномконце электропередачи и отстающей отнее на отправном конце, изменяют позависимости 26 Хр м,Рх 1 Рз+Ч И) где .3 -ХоХ 1 +2 ХоХ 1+Х,фазе, отстающей от поврежденной наотправном конце линии, невозможноскомпенсировать токи обратной последовательности в примыкающих системахесли величина передаваемой по линиимощности превышает 25-ЗОБ натуральной мощности линии. Для обеспечениякомпенсации токов обратной последовательности при больших величинахпередаваемой мсицности по неполнофазной линии необходимо дополнительноподключать реактивные проводимости кдругим Фазам электропередачи.Недостаток указанного способазаключается в том, что подключениек соответствующим Фазам электропередачи реактивностей с неизменнымипроводимостями обеспечивает компенсацию токов обратной последовательности в примыкающих системах толькоузком диапазоне передаваемых мощностей. При изменении величины передаваемой но неполнофазной линии мощности величины токов обратной последовательности в примыкающих системахмогут превысить свои допустимыезначения. Для обеспечения допустимого уровня несимметрии при передачемощности от нуля до максимально воз.можной в неполнофазном режиме работылинии электропередачи необходимоизменять проводимости подключенныхреактивностей в зависимости от величины передаваемой мощности.Кроме того, недостаток этого способа состоит в том, что Фазы реакто 35ров, соединенные параллельно и одключенные к одной из фаз линии,являются генераторами токов нулевойпоследовательности в присоединениях,примыкающих к неполнофазной линии.Токи нулевой последовательности, протекая по указанным присоединениям,могут вызывать ложное срабатываниерелейных защит присоединений и ихотключения при отсутствии аварии.Цель изобретения - обеспечениепередачи мощности от нуля до максимально возможной в неполнофазномрежиме работы линии электропередачи .при условии компенсации токов нулевой.последовательности путем минимизации токов обратной последовательности во всем диапазоне передаваемыхмощностей.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу передачи мощ,ности по линии электропередачи, на проводимость элементов, подключенных к Фазам электропередачи, опережающей поврежденную на приемном конце. электропередачи1 и отстающей от нее на отправном конце;реактивное сопротивление линии по нулевойпоследовательности;реактивное сопротивление линии по прямой последова- тельности Р - активная мощность, передаваемая по не поврежденнымФазам линии;О - линейное напряжение прямойпоследовательности на шинахподстанции неполнофаэнойлинии,и дополнительно изменяют реактивныепроводимости индуктивных элементов,подключенных на обеих примыкающихподстанциях к фазе электропередачи, 1132324одноименной с поврежденной, по зависимости ЗХо Г (Р)(ХлэР,1 ЙХлэР 1+(2) где Ьр 1- проводимость элементов, подключенных к фазе электропередачи, одноименной с поврежденной на обеих под- станциях неполнофазной линии; 61- эквивалентная емкостная проводимость линии по прямой последовательности; 7 о- эквивалентная емкостная проводимость линии по нулевой последовательности. 20 Передача мощности в неполнофазном режиме, обеспечиваемая минимизацией токов обратной последовательности, может быть определена только при. условии одновременной компенсации токов нулевой последовательности в присоединениях, примыкающих к неполнофазной линии. В противном случае величина мощности, передаваемой по неполнофазной линии, будет существен-ЗО ио ограничена уровнем токов нулевой последовательности в примыкающих присоединениях. Компенсация токов нулевой последовательности достигается путем подключения в рассечку обмоток низкого напряжения автотрансформаторов, установленных на подстанциях неполнофазной линии, конденсаторных батарей, суммарное емкостное сопротивленне которых равно по вели чине утроенному реактивному сопротивлению обмотки низкого напряжения автотрансформатора, Подключение конденсаторных батарей с указанным емкостным сопротивлением приводит к 45 такому перераспределению токов нулевой последовательности, генерируемых неполнофазной линией и реактивностями, когда их большая часть замыкается в обмотках низкого напряжения.автотран-ЬО сфарматоров и не падает в примыкающие присоединения. При этом происходит полная компенсация токов нулевой последовательности в присоединениях, подключенных к обмоткам среднего у напряжения автотрансформаторов, и снижение величин токов нулевой последовательности до длительно допустимых вприсоединениях, непосредственно подключенных к шинам, питающим неполнофазную линию.Если к обмоткам низкого напряжения автотрансформатора подключена нагрузка, то при подключении емкостей в рассечку указанных обмоток в нагрузке могут появиться недопустимые по величине токи обратной последовательности, Для исключения токов обратной последовательности в нагрузке, в рассечку между каждыми двумя обмотками низкого напряжения автотрансформатора следует подключать конденсаторные батареи с одинаковым емкостным сопротивлением. Сопротивление каждой конденсаторной батареи равно по величине реактивному сопротивлению обмотки низкого напряжения автотрансформатора.Подключение конденсаторных батарей в треугольник автотрансформатора в неполнофазном режиме приводит к уменьшению суммарного сопротивления электропередачи по нулевой последовательностиПри этом уменьшаются величины токов обратной последовательности, протекающих по электропередаче в неполнофазном режиме работы линии, что облегчает минимизацию указанных токов.Минимизация токов обратной последовательности осуществляется путем изменения проводимостей реактивностейЬр 1 и Ьр в соответствии с соотношениями (1) и (2). При этом вектора токов обратной последовательности, потребляемых реактивностями с проводимостями рр 1 и Ьр , равны по модулю токам обратной последовательности по концам неполнофазной линии и имеют такие фазы, что вектора токов обратной последовательности в примыкающих соединениях равны нулю.Минимизация токов обратной после-. довательности может быть осуществлена как на электропередачах, оснащенных управляемыми источниками реактивной мощности (ИРМ): статическими тиристорными компенсаторами, регулируемыми реакторами, так и на электропередачах, оснащенных обычными шунтирующими реакторами. Если электропередача оснащена ИРМ, то непрерывное изменение их проводимостей Ьр 1 и Ьр в соответствии е соотношениями (1) ,и (2) в неполнофазном режиме работы линии электропередачи может бытьреализовано с помощью системы управления ИРМ.При установке на электропередачешунтирующих реакторов минимизациютоков обратной последовательности 5можно обеспечить, если предусмотретьвозможность отключения фаз реакторовот фаз электропередачи и подключенияотключаемых фаз к фазам электропере,дачи, опережающей поврежденную на 1 Оприемном конце электропередачи иотстающей от нее на отправном конце,а также в фазе электропередачи,одноименной поврежденной на обеихпримыкающих подстанциях, Проводимости фаз реакторов, подключенных куказанным фазам электропередачи,изменяют дискретно, варьируя числомподключенных реакторов. Изменениечисла подключенных фаз реакторов 20осуществляют в зависимости от величины передаваемой активной мощноститаким образом, чтобы проводимостифаз реакторов, подключенных к указанным Фазам электропередачи, минимально отличались от величин проводимостей реактивностей"1 тр 1 и браопределенных согласно соотношениям.(1) и (2), во всем диапазоне передаваемых мощностейПри этом обеспечивается минимизация токов обратнойпоследовательности в системах, при.мыкающих к неполнофаэной линии.Изменение числа фаз реакторов в зависимости от величины передаваемой мощности производится по результатамсравнения передаваемой мощности суставками, определенными из условияминимизации токов обратной последовательности в примыкающих системах. 40На фиг. 1 представлена схемаэлектропередачи, в которой реализуется предлагаемый способ передачимощности; на Фиг. 2 - изменения схемыподключения реакторов к отправному 45концу электропередачи в неполнофазномрежиме линии в зависимости от передаваемой по линии активной мощности.Схема электропередачи содержитлинию 1, включенную к трехфазнымшинам 2 и 3 через линейные выключатели 4. Шины 2 связаны с отправнойсистемой 5, а шины 3 - с приемнойсистемой 6 через трехобмоточные автотрансформаторы 7. К шинам 2 примыкает 55линия 8, а к шинам 3 в . линия 9, Поконцам линий 1, 8 и 9, примыкающимк шинам 2 и 3, соответственно установ. лены шунтирующие реакторы 10, подключенные через фазные выключатели 11 и разъединители 12.Разъединители 13, обеспечивающие переключение фаз реакторов на соседние фазы линии, включаются между выключателями 11 и разъединителями 12, Разъединители 14, обеспечивающие переключение фазы реактора от фазы линии на одноименную фазу шин подстанции, включаются между разъединителями 12 и разъединителями 13. В рассечку между каждыми двумя обмотками низкого напряжения 15 автотрансформаторов 7 включена конденсаторная батарея 16. Все конденсаторные батареи 16 шунтированы,в нормальном режиме выклю чателями 17.Способ передачи мощности в неполнофазном режиме работы линии электропередачи осуществляется следующим образом. При повреждении Фазы, например А ее отключают с обеих сторон выключателями 4. Линию 1 разгружают до допустимой величины активной мощности. Отключают выключатели 17, шнтирующие конденсаторные батареи 16, которые включены в рассечку обмоток низкого напряжения автотрансформато" ров 7. Измеряют активную мощность Р, передаваемую по линии 1, производят .сравнение передаваемой мощности Р с уставками мощности, определенными из условия мийимизации тока обратной последовательности и по результатам сравнения изменяют число фаз реакторов, подключенных к фазам электропередачи, посредством коммутации выключателей и разъединителей (Фиг. 2) . При включении .в рассечку обмоток низкого напряжения автотрансформаторов конденсаторных батарей, перекоммутации фаз.двух реакторов на каждом из .концов электропередачи и изменении проводимостей Фаз реакторов, подключенных к соответствующим фазам электропередачи, в зависимости от величины мощности, по неполнофазной линии можно передать активную мощность, равную 0,48 Рнйтпри доспустимом токе обратной последовательности в генераторах примыкающих систем. Суммарная реактивная мощность конденсаторных батарей, подключаемых в рассечку третичных обмоток автотрансйорматоров, при передаче048 Рно по двум Фазам составляет (на один автотрансформатор) 0,03 Рвет .Использование данного способа обеспечивает передачу значительной активной мощности в неполнофазном режиме, 5 что приводит к уменьшению ущерба от недоотпуска энергии в аварийных случаях, повышая тем самым надежностьработы энергосистемы. Предполагаемыйэкономический эффект достигается засчет повышения надежности работыэлектропередачи без увеличения резерва активной мощности в приемной системе.1132324 Составитель К. Хосцианинич Техред О.Неце Корректор С.йекмар акто аж 6 акаэ 9801/42 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная, 4 ВНИИПИ Государств по делам иэобр113035, Москва, Жнного комитета СССРтений и открытийРаушская наб д.