Электропередача переменного тока

Электропередача переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при передаче электроэнергии по одноцепным воздушным линиям электропередачи. Цель изобретения упрощение и повышение экономичности электропередачи, а также обеспечение работы линии электропередачи с заданным фиксированным углом сдвига фаз при изменении параметров режима электропередачи и расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и режимов электропередачи(Фазосдвигающее устройство 2 выполнено в виде трехфазного тр-ра с вторичными регулируемыми поЛуобмотками 7-12, При подаче на первичные обмотки 6- системы трехфазных напряжений к проводам 3 оказывается приложенной система напряжений, в которой вектор напряжения фазы а сдвинут относительно векторов напряжений фаз b и с на 180°, что приводит к повышению пропускной способности линии. 3 з.п, ф-лы, 8 ил. (Л 0.8 С СО сл о 4 Pus.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 02 J 3/00

Р р pygmy <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .! г1:

М с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3976085/24-07 (22) 29.07,85 (46) 07.11.87,Бюл, - 41 (71) Белорусский политехнический институт и Гомельский политехнический институт (72) В.Т.Федин, П.В,Лычев, Г.И.Селиверстов и Ю,Д,Головач (53) 621.315 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 566288, кл, Н 02 J 3/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

И- 1138881, кл, Н 02 J 3/00, 1985. (54) ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА ПЕРЕМЕННОГО ТО-

КА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при передаче электроэнергии по одноцепным воздушным линиям электропередачи, Цель изобретения—

ÄÄSUÄÄ 135()747 A 1 упрощение и повышение экономичности электропередачи, а также обеспечение работы линии электропередачи с заданным фиксированным углом сдвига фаз при изменении параметров режима электропередачи и расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и режимов электропередачи.Фазосдвигающее устройство 2 выполнено ! в виде трехфазного тр-ра с вторичными регулируемыми полуобмотками 7-12.

При подаче на первичные обмотки 6. системы трехфазных напряжений к проводам 3 оказывается приложенной система напряжений, в которой вектор напряжения фазы а сдвинут относитель- с но векторов напряжений фаз Ь и с на

180, что приводит к повышению пропускной способности линии. 3 з.п. ф-лы, 8 ил, 135074

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при передаче электроэнергии по одноцепным воздушным линиям электропередачи.

Цель изобретения - упрощение и по° вьппение экономичности электропередачи, а также обеспечение -работы линии электропередачи с заданным фиксиро- 10 ванным углом сдвига фаз при изменении параметров режима электропереда.чи и расширение диапазона регулирования угла фазового сдвига и режимов электропередачи, 15

На фиг. 1 изображена схема элект. ропередачи; на фиг. 2 — то же, вари" ант; на фиг. 3-5 — векторные диаграммы напряжений, поясняющие работу электропередач; на фиг, 6 и 7 — схе- 20 мы обмоток трансформатора с устройствами регулирования напряжения и элементами системы управления ими.

На фиг ° 1 показана схема электропередачи, в которой к шинам 1 передаю- 25 щей системы через фаэосднигающее уст ройство 2 подключены провода 3 линии электропередачи.

На приемном конце линии провода соединяются с шинами 4 приемной сис- 30 темы, к которым подключены однофазные трансформаторы 5, питающие однофазную нагрузку Н„, Н, Н, Фазосдвигающее устройство 2, установленное в начале линии электропередачи, выполнено на основе магниг" ной системы обычного трехфазного трехстержневого трансформатора, Обмотки 6 на стороне одного из номинальных напряжений подключены к ши- 40 нам 1 передающей системы. Обмотки на стороне другого номинального напряжения выполнены из двух групп полу"

- .обмоток: 7 - .9 (полуобмотки первой группы) и 10 — 12 (полуобмотки второй группы). Полуобмотки 7 и 10 составляют фазу А трансформатора, полуобмотки 8 и 11 — фазу В, полуобмотки 9 и 12 — фазу С ° Концы полуобмоток 7 - 9 обозначены через х, у, z а начала этих полуобмоток — соотнетстненно а, Ъ|, с, Концы полуобмоток 10 — 12 обозначены через х, у, z, a начала этих полуобмоток — .со| ответственно а, Ь, с..Полуобмотки в каждой фазе трансформатора намотаны согласно, что на фиг.1 изображено взаимным расположением концов и начал полуобмоток. Так„ например, в

2 фазе А начала а и а полуобмоток 7 и 10 расположены по одну сторону от их концов х и х . Концы х, у, z трех полуобмоток 7 и 9 разных фаз первой группы соединены в "звезду" °

Начало Ь полуобмотки 8 фазы В соединено с концом х полуобмотки !О фазы А трансформатора. Начало а полуобмотки 7 фазы А соединено с концом у полуобмотки 11 фазы В трансформатора. И, наконец, начало с полуобмотки 9 фазы С соединено с концом z полуобмотки 12 фазы С,. K началам а, Ь, с полуобмоток 10 — 12, являющихся одновременно выводами трансформатора, подключены провода 3 линии электропередачи.

Отличием схемы электропередачи, приведенной на фиг.2, является то, что линия электропередачи выполнена двухпроводной. Провод 3 . соединяется с выводом С фазосдвигающего устройства, провод 3|| — с выводами а и Ъ, объединенными в общую точку.

На питающую обмотку 6 фазосдвигающего устройства 2 подается симметричная система напряжений, изображенная на фиг.3, Векторы Ъ и с напряжений фаз В и С сдвинуты соответственно на 120 и 240 относительно вектора а фазы А и равны с ним по модулю.

На фиг. 4-5 изображены векторные диаграммы напряжений на выводах а, Ь, с фазосдвигающего устройства 2, Полуобмотки 7 — 9 фазосдвигающего устройства 2, соединенные н "звезду"., дают симметричную систему напряжений с векторами ха, уЪ, zc Ñîãласно фиг. 1 и 2 начало а полуобмотки 7 электрически соединено с концом у полуобмотки 11. Поэтому вектор у Ь направлен из гочки а параллельно вектору уЪ . Начало Ь полу" обмотки 8 соединено с концом х полуобмотки 10. Поэтому вектор х а нап| равлен из точки Ь параллельно вектору ха . Начало с полуобмотки 9 соединено с концом z полуобмотки

12. Поэтому вектор z с направлен из точки с по напранпению вектора zc

Сдвиг векторов ха и уЬ ранен 120

Угол между векторами уЪ и х а, ха и у Ь равен 60, Величины векторов напряжений хЪ, уа, zc .разных фаз на выводах фазосдвигающего уст-. ройства зависят от соотношения чисел витков в полуобмотках 7 — 12.На

1350747 фиг,4 изображен вариант диаграммы, в котором число витков во всех полуобмотках одинаково. Для диаграммы на фиг, 5 числа витков таковы,что величины векторов напряжений хЬ, уа, гс равны. В результате вектор напряжения zc на выводах фазосдвигающего устройства 2 сдвинут относительно векторов напряжения хЪ и уа на

180 (фиг ° 4 и 5). При этом общая индуктивность линии электропередачи, подключенной к фазосдвигающему устройству, становится наименьшей, емкость наибольшей, волновое сопротивление наименьшим и пропускная спо" собность электропередачи достигает максимальной величины, Наибольший эффект имеет место в тех случаях, когда провода сближены на минимально допустимое расстояние по условиям диэлектрической прочности воздушного промежутка, Как следует из диаграмм на фиг,4 и 5, потенциалы на выводах а и Ь фазосдвигающего устройства 2 относительно нулевой точки xyz одинаковы.

Это дает возможность объединить выводы а и Ь и выполнить линию электропередачи двухпроводной (фиг.2), На фиг, 6 изображена схема соединения обмоток фазосдвигающего устройства с устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), Устройства РПН установлены в каждой фазе трансформатора в обеих группах полуобмоток, Воздействуя на устройство РПН каждой полуобмотки, можно изменять величины и взаимное положение векторов напряжений, регулируя тем самым режим о линии электропередачи.

Для оптимизации режима линии или поддержания фиксированного значения угла сдвига фаз, равного 180, каждая фаза фазосдвигающего устройства снабжена независимой системой управ- ления — устройствами 13-15 регулирования напряжения (фиг.б), Устройство 13 регулирует величины векторов напряжений полуобмоток ха и у Ь, I устройство 14 — векторов УЬ и х а. устройство 15 — векторов zc и z ñ (фиг.4).

При изменении нагрузки фазовый сдвиг между напряжениями фазы С и фаз

А,В изменяется, Система управления реагирует на это изменение и с помощью устройств РПН регулирует вели40

55 сдвига векторов напряжений уа и xb, о равной 180, а векторов zc и уа, zc и хЬ вЂ” равный 90 и 270, В этом случае подвижные контакты дополнительного устройства РПН перемещаются от начала а полуобмотки х а к ее концу х, полуобмотки уЬ и х а оказываются соединенными последовательно и встречно, результирующий вектор напряжения скользит далее по отрезку а„— а 2 и при полностью введенном устройстве достигает положения а1.

Следует отметить, что регулирование выходных напряжений фазосдвигающего устройства должно происходить независимо в каждой фазе (фиг,б) с помощью систем управления устройствами РПН, Выполнение фазосдвигающего устрой- ства электропередачи в виде рассмотчины векторов напряжений таким образом, чтобы фазовый сдвиг снова стал равным 180, а потенциалы точек а и Ь совпали.

Устройства РПН на фиг.б установлены в концах полуобмоток, Полуобмотки второй группы фазосдвигающего устройства снабжены дополнительными устройствами РПН (фиг.7), которые устанавливаются в началах полуобмоток °

На фиг ° 8 приведена векторная диаграММа напряжений полуобмоток, соединенных по схеме фиг, 7, имеющих одинаковое количество витков, при регулировании напряжения электропередачи с помощью основного и дополнчтельного устройств РПН, В режиме максимальных нагрузок наиболее эффективна работа электропередачи с углом сдвига фаз 180, Этот угол обеспечивается выведенным положением устройств РПН второй группы полуобмоток.

25 К проводам приложены напряжения хЬ

1 Ф уа, zc Работу электропередачи в других режимах рассмотрим на примере последовательно соединенных полуобмоток yb и х а, При перемещении подвижных контактов основного устройства РПН от конца х полуобмотки х а к ее началу а конец вектора напряжения х а, перемещается по отрезку а,-а, (фиг,8) от положения а, до положения х . Угол фазового сдвига между векторами УЬ (положение ( х ) и ха (положение у ) составляет

120 . При введении дополнительного устройства РПН можно получить угол

1350747 ренного трансформатора, который осуществляет требуемый сдвиг векторов напряжений двух фаз относительно третьей фазы, позволяет использовать его в качестве единого устройства о вместо двух раздельных устройств (трансформатора и фазосдвигающего устройства), а также уменьшить количество коммутационных аппаратов, в результате чего упрощается электропередача и повьш|ается ее экономичность, Предлагаемое изобретение может быть использовано при создании одноцепных воздушных линий электропередачи 6 - 220 кВ для питания групп однофазных потребителей большой мощности, Формула изобретения

1. Электропередача переменного тока, содержащая источник симметричных тр ехфа зных напряжений, одн офа зные потребители, одноцепную линию электропередачи, фазосдвигающее устройство, установленное на передающем конце линии, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью ее упрощения и повышения экономичности, фазосдвигающее устройство выполнено в виде трехфазного трансформатора, содержащего на стороне одного из номинальных напряжений две группы согласно намотанных полуобмоток, по три полуобмотки в каждой группе, расположенные по одной полуобмотке из каждой группы на каждой фазе трансформатора, причем концы полуобмоток первой группы соединены в звезду, начало полуобмотк л первой фазы первой группы соединепо с концом полуобмотки второй фазы второй группы, начало полуобмотки второй фазы первой группы соединено с концом полуобмотки

1Q первой фазы второй группы, а начало . палуобмотки третьей фазы первой группы соединено с концом полуобмотки этой же фазы второй группы, 2. Электропередача по п.1 о т— 5 л и ч а ю щ а я с я тем, что полуобмотки фазосдвигающего устройства; относящиеся к разным фазам, в каждой группе содержат различное число витков, 2О 3. Электропередача по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы линии электропередачи с заданным фиксированным углом сдвига фаз при изменении параметров режима электропередачи,, каждая фаза фазосдвигающего устройства снабжена установленными в каждой группе полуобмоток устройствами регулирования напряжений и

ЗО независимой системой управления ими:.

4, Электропередача по пп, 1-3, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования угла фазового сдвига и

ЗБ режимов электропередачи, начала полуобмоток второй группы снабжены дополнительными устройствами регулирования напряжения, Юог.З,1350747

" о 8

Я7иг.5 уФ У

1340747

Составитель M.Ïoëÿêîâ

Техред M. Ходанич

Корректор M.Пожо

Редактор С.Пекарь

Заказ 5292/53 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4