Электропередача переменного тока

О П И С А Н И Е пп 945933ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистичесиикРеспублик(5)М. Кл. Н 02 С.7/00 с присоединением заявки М 3 Ьеудэрстеееей кемнтет СССР по делэм взабретенкк и открытк(72) Авторы изобретения к Ч".с Ю 3 тт( 1 ОХТЕТСТЕХФЧВСКА р ГЯИЮТЖА- .,Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(5 Й) ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для создания электропередач переменного тока.Известна электропередача переменного тока, содержащая двухцепную ли 5 нию электропередачи, в которой провода обеих цепей размещены на одних и тех же опорах 11. Недостаток такой электропередачи заключается в отсутствии фазового :сдвига между векторами напряжейия трехфазных систем, .в результате чего электропередача обладает ограниченной пропускной способностью.Известна также электропередача переменного тока, содержащая линию электропередачи с расщепленными на несколько проводов фазами 12. 20Несмотря на то, что расщепление фаз улучшает параметры линии, пропуск" ная способность электропередачи оказывается ограниченной,Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропередача переменного тока, содержащая двухцепную линию электропередачи с расщепленными фазами, провода которых расположены по поверхности замкнутого контура, и фазосдвигающие устройства, установленные по концам по краййей мере одной цепи линии электропере" дачи. Провода различных фаз. различных цепей располагаются по контуру в следующей последовательности: провода одной фазы поочередно всех цепей, провода второй фазы всех цепей, затем провода третьей фазы всех цепей. За счет сближения всех фаз всех цепей до минимального допустимого расстояния и обеспечения фазового сдвига между одноименными фазами разных цепей такая электропередача обладает повышенной пропускной способностью 3,м Однако в этой электропередаче недостаточно полно используются всзмож"3 94593ности Фазового сдвига между вектораминапряжений одноименных фаз разных цепей для повышения пропускной способности электропередачи,Целью изобретения является повышение пропускной способности двухцепнойэлектропередачи переменного тока.Эта цель достигается тем, что вэлектропередаче переменного тока, содержащей двухцепную линию электропередачи с расщепленными фазами, проводакоторых расположены по поверхностизамкнутого контура,. и фазосдвигающиеустройства, установленные по концампо крайней мере одной цепи линииэлектропередачи, каждая расщепленнаяфаза одной цепи расположена на отдельном замкнутом контуре совместно с одной из расщепленных фаз другой цепи,причем провода фаз обеих цепей распре-оделены по поверхности замкнутого контура равномерно и поочередно,На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные электрические схемы электропередачи; на фиг, 3 - вариант опоры с 5тремя стойками с верхней частью изэлектроизоляционного бетона; на фиг.чвариант опоры с закреплением проводовс помощью подвесных гирлянд; нафиг, 5 - зависимость индуктивности иемкости одной из цепей в зависимостиот угла фазового сдвига; на фиг. 6 зависимость волнового сопротивленияи натуральной мощности одной цепи линии от угла фазового сдвига,Каждая трехфазная цепь (фиг, 1) напередающем конце присоединена к трехФазным шинам 1 с фазами А, В, Са наприемном конце - к трехфазным шинам2. Присоединение первой цепи осущест.влено с помощью фазосдвигающих устройств 3 по концам, а присоединениевторой цепи - с помощью Фазосдвигающихустройств ч. Возможен также вариантэлектропередачи, когда фазосдвигаю 45щие устройства установлены только водной из цепей (устройства 3 или устройства ч). Каждая фаза в обеих цепях расщеплена на четыре провода. Первая цепь содержит провода 5 фазы А,50провода 6 фазы В, провода 7 фазы С;вторая цепь содержит провода 8 фазыА, провода 9 фазы В и провода 10 фазы С, Возможны варианты расщепленияфаз и на другое число проводов.Расщепленные провода одноименныхфаз первой и второй цепи сближены(провода 5 и 8 фазы А, провода 6 и 9фазы В, провода 7 и 1 О фазы С) 3 фНа фиг, 2 показана схема электропередачи, в которой сближены расщепленные провода разноименных фаз первой и второй цепи (провода 5 фазы Апервой цепи и провода 9 фазы В второй цепи; провода 6 Фазы В первойцепи и провода 10 Фазы С второй цепи;провода 7 фазы С первой цепи и прово"да, 8 фазы А второй цепи). На схемепоказано расщепление каждой фазы натри провода. Возможно расщепление фазна другое число проводов. На схемепоказан вариант схемы, когда фазосдвигающие устройства 3 установленыпо концам только первой цепи.На фиг. 3 провода обеих цепей размещены на трех одностоечных опорах,верхняя часть 11 которых выполнена.из электроизоляционного материала,например из электроизоляционного бетона. На каждой из одностоенных опоррасположены расщепленные проводаодноименных фаз разных цепей. Причемвсе провода на каждой из опор расположены по поверхности замкнутого контура, при э 1 ом провода фаз обеих цепейраспределены по поверхности замкнутого контура равномерно и поочередно,Например, на первой опоре, соответствующей фазе А, расположены по контурупровода 5 расщепленной фазы А первойцепи и провода 8 расщепленной фазы Авторой цепи. При этом провода 5 и провода 8 чередуются между собой. Каждаяфаза каждой цепи на Фиг, 3 расщепленана четыре провода,Характерным является то, что прово-.да каждой пары расщепленных фаз, однаиз которых относится к первой цепи,а другая ко второй цепи, расположеныпо поверхности отдельного замкнутогоконтура. Все провода в данном контуреприближены друг к другу на минимальнодопустимье расстояния.Для фиксации проводов, относящихся к отдельному контуру, друг относительно друга в пролете устанавливают-.ся распорки.На фиг, 4 изображен вариант опоры с подвесной изоляцией 12. Каждая фаза каждой цепи показана расщепленной на три провода. Между двумя соседними проводами, расположенными на общем контуре, установлены изоляционные элементы 13. На каждом отдельном замкнутом контуре расположены по поверхности провода разноименных расщепленных фаз первой и второй цепи по одЦ УР = 2пр гВ ьысС С где Ц 1 и Б 2 - напряжения в начале и в 2 оконце линии;2 В - волновое сопротивлениелинии;- длина ливии;коэффициент изменения р 5фазы волны.Волновое сопротивление вычисляетсяпо формуле ж =/ 30 с где Е , С - эквивалентные индуктиврф. 9ность и емкость каждой цепи.Значения величин 1,9 и С 9 зависят35 от геометрических размеров и взаимно го расположения проводов и от угла сдвига между векторами напряжений, приложенных к проводам разных цепей, расположенными по поверхности отдельного контура.При угле сдвига между векторами указанных напряжений Я = 180 линияо обладает наименьШей индуктивностью, наибольшей емкостью, наименьшим волновым сопротивлением и наибольшей про. пускной способностью.Пропускная способность предлагаемой двухцепной электропередачи в 3- 5 раз выше пропускной способности50 обычных двухцепных электропередач, Такая высокая пропускная способность обеспечивается за счет оригинального взаимного расположения на отдельном контуре проводов расщепленных фаз разных цепей, при котором,к каждому55 проводу с обеих сторон по контуру примыкают провода с векторами приложенных напряжений, находящихся в проЖ 5 9459 ной фазе от каждой цепи). На левом контуре расположены провода 5 фазы А первой цепи и провода 9 фазы В второй цепи; на центральном контуре - провода 6 фазы В первой цепи и провода 10 фазы С второй цепи; на правом контуре - провода 7 Фазы С первой цепи и провода 8 фазы А второй цепи, На каждом контуре поовода фаз разных цепей распределены равномерно и пооче 1 О редно.Пропускная способность (предел передаваемой мощности) предлагаемой двухцепной линии электропередачи определяется по формуле 15 тивофазе по отношению к вектору напряжения данного провода,Сдвиг фаз между векторами напряжений, приложенных к проводам расщепленных фаз разных ценней, расположенным на отдельном контуре, создаетсяс помощью фазосдвигающих устройств3 иСдвиг фаз может быть фиксированным(например, 180 ), либо регулируемымО.в пределах 0.-180В случае регулируемого сдвига фазобеспечивается возможность регулирования режима линии электропередачипри снижении передаваемой по линиимощности по сравнению с максимальноймощностью.На фиг. 5 в качестве примера при- .ведены параметры одной цепи предлагаемой двухцепной линии электропередачи. Каждая фаза каждой цепи расщеплена на три провода. Номинальное напряжение каждой цепи равно 220 кВ,расстояние между каждой парой проводов разноименных цепей, расположенныхна отдельном контуре, равно 1,6 м,радиус проводов 2 см, расстояние нижнего провода до земли 7 м. Для линиис такими конструктивными параметрамипри изменении угла сдвига 0 междувекторами напряжений фаз разных цепей расположенных на отдельном замконутом контуре, от 0 до 180 модульэквивалентной индуктивности (1, ) каждой цепи изменяется в 9,4 раза, а емкости (СЭ, в 4,3 раза, что обеспечивает возможности широкого управленияпараметрами линии путем регулированияфазового сдвига,На фиг, 6 показано изменение волнового сопротивления 2) и натуральной мощности (Ян .) одной цепи линиив зависимости от угла фазового сдвига РИзобретение может быть использовано при создании двухцепных электропередач как при сравнительно невысокихнапряжениях 6-220 кВ, так и при высоких и сверхвысоких напряжениях 330150 кВ и способствует повышению ихпропускной способности,Формула изобретенияЭлектропередача переменного тока содержащая двухцепную линию электропередачи с расщепленными фазами, провода которых расположены по поверх. у 9459 ности замкнутого контура, и фазосдвигающие устройства, установленные по. концам по крайней мере одной цепи линии электропередачи, о.т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повыше- з ния пропускной способности, каждая расщепленная .фаза одной цепи расположена на отдельном замкнутом контуре совместно с одной из расщепленных фаз другой цепи, причем провода фаз обе О их цепей распределены по поверхности 33 8замкнутого контура равномерно и поочередно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Глазунов А. А. Электрическиесети и системы. М.-Л. 1954, с. 51,фиг. 2-21.2. Авторское свидетельство СССРй, 446927, кл. Н 02 С 7/00, 1972.3. Авторское свидетельство СССРУ 566288, кл. Н 02 6 700, 1974.. Составитель Л. Январеваедактор Т. Кугрышева Техред А.Бабинец КорректорИ.Коста Заказ 5345/72 4 у иал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная Тираж 669 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете313035, Иосква, 3-35,.Подписноего комитета ССий и открытийаушская наб.,