СПОСОБ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

СПОСОБ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА


RU (11) 2101825 (13) C1

(51) 6 H02H3/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96108670/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.04.23 
(45) Опубликовано: 1998.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Кадомская К.П., Качесов В.Е., Шевцов Г.П. Способы гашения дуги подпитки в режиме паузы ОАПВ одноцепных воздушных линий повышенной пропускной способности. - Изв. ВУЗов, сер.Энергетики - 1987, N 7, с. 10 - 15. Александров Г.Н. Компактные линии электропередачи повышенной пропускной способности. - Электричество, 1981, N 93, с. 20 - 24. Беляков Н.Н., Бургсдорф В.В., Рашкес В.С., Хоециан К.В. Исследование ОАПВ в электропередачах 750 кВ шунтирующими реакторами. - Электричество, 1981, N 7, с. 6 - 11. Knudsen N.Singde - phase Surtching of transmission lines Using, reactors for exinction of the sicondary arc. / CIGRE, rep. 310, 1962, 11 p. Управление режимами и связь: Обзор докладов международной конференции по большим электрическим системам (СИГРЭ-84). /Под ред. Ю.Н.Руденко - М.: Энергоатомиздат, 1986. 
(71) Заявитель(и): Новосибирский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Качесов В.Е. 
(73) Патентообладатель(и): Новосибирский государственный технический университет 

(54) СПОСОБ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 

Сущность изобретения: компенсацию тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения в месте короткого замыкания осуществляют индуктивным током путем расшунтирования нейтрали четырехлучевых реакторов. Одновременно осуществляют дополнительную емкостную компенсацию тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения от источников э.д.с. примыкающих систем фазы, отключенной в цикле ОАПВ. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при осуществлении однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) в электропередачах высокого и сверхвысокого классов напряжений.

Известен способ осуществления ОАПВ в электропередачах переменного тока (Knudsen N. Single-phase switching of transmission lines using reactors for extinction of the secondary arc./CIGRE, rep. N 310,1962, 11 pp.), при котором компенсация режимных параметров бестоковой паузы ОАПВ тока подпитки дуги (Iд) и напряжения (Uв), восстанавливающегося на поврежденной фазе после погасания дуги подпитки, осуществляется введением в канал дуги подпитки индуктивного тока от неповрежденных фаз линии электропередачи путем расшунтирования нейтрали четырехлучевых реакторов, вследствие чего в месте короткого замыкания (в канале дуги подпитки) обеспечивается компенсация электростатической составляющей тока подпитки дуги, а после ее погасания - восстанавливающегося напряжения, обусловленных междуфазными емкостными связями аварийной фазы и неповрежденных фаз. Однако указанный способ ОАПВ является эффективным лишь для воздушных линий (ВЛ) с симметричными фазными параметрами. Компенсация тока подпитки дуги осуществляется принципиально симметричным по фазам шунтирующим реактором (ШР) в то время, как параметры ВЛ несимметричны и токи подпитки дуги при коротких замыканиях на различных фазах ВЛ различны [1] Кроме того, затруднительна компенсация тока подпитки дуги индуктивным током путем применения четырехлучевых реакторов в электропередачах повышенной пропускной способности [2] В этом случае величина индуктивного сопротивления компенсационного реактора становится значительной, что приводит к повышенным уровням напряжения на нейтрали шунтирующих реакторов в цикле ОАПВ и может привести к пробою изоляции их нейтрали.

Кроме того, известен способ осуществления ОАПВ в электропередачах переменного тока (Управление режимами и связь: Обзор докладов международной конференции по большим электрическим системам (СИГРЭ-84)/ Под ред. Ю.Н. Руденко М. Энергоатомиздат, 1986, 160 с.), взятый за прототип, при котором величину и фазу компенсирующего индуктивного тока подстраивают в зависимости от поврежденной фазы путем коммутации фаз шунтирующих реакторов в цикле бестоковой паузы ОАПВ для снижения токов подпитки дуги и восстанавливающихся напряжений до значений, обеспечивающих ее надежное самопогасание. Изменение величины и фазы компенсирующего индуктивного тока при использовании этого способа может быть лишь дискретным (в зависимости от числа коммутируемых реакторов), поэтому компенсация оказывается не всегда оптимальной, а способ ОАПВ малоэффективным. При применении этого способа требуется выполнение дополнительных коммутаций выключателями шунтирующих реакторов, что приводит к усложнению ОАПВ. Кроме того, применение этого способа так же, как и ранее описанного, приводит к повышенным уровням напряжения на нейтрали шунтирующих реакторов в цикле бестоковой паузы ОАПВ, что может привести к пробою изоляции, и 2таким образом ограничивает применение этого способа, или требует ее усиления, что сопряжено с удорожанием шунтирующих реакторов.

Анализ приведенного уровня техники свидетельствует о том, что задачей изобретения является создание способа ОАПВ в электропередачах переменного тока более эффективного, простого и с более широкой областью применения.

Это достигается тем, что в известном способе ОАПВ, заключающемся в том, что компенсация тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения в месте короткого замыкания осуществляется индуктивным током путем расшунтирования нейтрали четырехлучевых реакторов, осуществляют дополнительную емкостную компенсацию тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения от источников э.д.с. примыкающих систем фазы, отключенной в цикле ОАПВ.

На фиг. 1 приведена одна из возможных схем электропередачи, реализующая прелагаемый способ ОАПВ; на фиг. 2 зависимости токов подпитки дуги (Iд) от коэффициента компенсации междуфазной емкости ВЛ (Kфф) четырехлучевыми реакторами при предельном положительном (а) и отрицательном (б) угле передачи мощности на линии; на фиг. 3 упрощенная расчетная схема замещения для определения электростатической составляющей тока подпитки дуги в режиме бестоковой паузы ОАПВ (а) и векторные диаграммы токов и напряжений (б).

Устройство (фиг. 1) содержит схему электропередачи, соединяющую отправную (1) и приемную (2) системы. Фазные провода 3, 4, 5 соединены с шинами систем линейными выключателями (6), параллельно которым включены батареи конденсаторов (7). По концам линии установлены шунтирующие (8) и компенсационные (9) реакторы, образующие четырехлучевые реакторы, и выключатели (10), шунтирующие компенсационные реакторы в нормальном эксплуатационном режиме.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Оптимизируется коэффициент компенсации междуфазной емкости ВЛ (Kфф) четырехлучевыми реакторами: Kфф= Xcфф/(X2p/XN+3Xp), где Xcфф, Xp, XN -, соответственно, междуфазное емкостное сопротивление ВЛ, индуктивное сопротивление шунтирующего и компенсационного реакторов. Оптимальный коэффициент компенсации для положительных (Kфф опт+) и отрицательных (Kфф опт-) углов передачи мощности определяется, соответственно, как точка пересечения кривых IдА= f(Kфф) фазы "A" (фиг. 2, а) и фазы "C" (IдС, фиг.2, б) с кривой Iд= f(Kфф) при d0o. Для обоих направлений передачи мощности оптимальный коэффициент выбирается равным коэффициенту, полученному при отрицательных углах d, т.е. Kфф опт Kфф опт-.

2. При коротких замыканиях на фазах, имеющих значительные величины токов подпитки дуги при оптимальном коэффициенте компенсации ( это "особая" фаза - фаза, занимающая среднее положение на среднем участке однократного цикла транспозиции проводов ВЛ, при положительных углах передачи мощности d и, "неособые" фазы при отрицательных углах d дополнительная компенсация осуществляется емкостным током от источников э.д.с. примыкающих систем отключенной фазы, посредством введения в место КЗ дополнительного емкостного тока, протекающего через батареи конденсаторов (7), соединяющих отключенную фазу с шинами систем.

В этом случае компенсирующий ток к (фиг.3), протекающий через канал дуги и, направленный противоположно электростатической составляющей тока подпитки дуги эс, равной отношению эквивалентной междуфазной э.д.с. ффэ к междуфазному сопротивлению Xффэ, будет: к p + c, где p индуктивная компонента компенсирующего тока, вызванная включением на ВЛ четырехлучевых реакторов (на схеме замещения она представлена эквивалентной э.д.с. рэ за сопротивлением Xpэ ); с емкостная составляющая тока от источника э.д.с. E отключенной фазы, протекающая через емкостное сопротивление Xc.

Величины компенсирующих токов для "особой" фазы при положительных углах (Ic+) и, "неособых" фаз при отрицательных углах d (Ic-) определяются следующим образом:

Ic+ (Iд,+ Iд.мин)K1, Ic- (Iд,+ Iд.мин)K2,

где Iд,+, Iд.-, ток подпитки дуги "особой" фазы при положительных и "неособых" фаз при отрицательных углах d Iд.мин - минимальный ток, определяемый как ток "особой" фазы при отрицательном угле d (фиг. 2); K1 и K2- коэффициенты в диапазоне 11,5.

В таблице применительно к конструкции компактной ВЛ 500 кВ повышенной натуральной мощности [2] приведены результаты, показывающие сравнительную эффективность различных способов ОАПВ (в качестве предельного угла передачи мощности 5 на линии принят угол, соответствующий двойной волновой длине ВЛ).

Из таблицы видно, что при применении предлагаемого способа компенсация режимных параметров бестоковой паузы ОАПВ приводит к их снижению в 1,5.2 раза по сравнению с применением ЧЛР, является более эффективным, чем применение коммутаций фаз шунтирующих реакторов в цикле ОАПВ, и обеспечивает успешное осуществление ОАПВ ( дуга подпитки успешно гаснет при Iд50 Aмакс, Uв <0,3 Uф [3] Длительность бестоковой паузы ОАПВ, определяемая величинами тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения и может быть сокращена на величину порядка 0,2.0,4 с. [3] что увеличивает динамическую устойчивость примыкаемых энергосистем. Снижение напряжения на нейтрали ШР по сравнению с другими способами ОАПВ составляет более 20%

Таким образом, применение предлагаемого способа является более простым, поскольку не требует выполнения коммутаций фаз шунтирующих реакторов, позволяет эффективно снижать режимные параметры бестоковой паузы и осуществлять успешное ОАПВ в более широком диапазоне конструктивных параметров ВЛ, расширяя область применения на линии электропередачи повышенной пропускной способности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) в электропередачах переменного тока, при котором компенсацию тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения в месте короткого замыкания осуществляют индуктивным током путем расшунтирования нейтрали четырехлучевых реакторов, отличающийся тем, что одновременно осуществляют дополнительную емкостную компенсацию тока подпитки дуги и восстанавливающегося напряжения от источников ЭДС примыкающих систем фазы, отключенной в цикле ОАПВ.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru