Трехфазная воздушная электропередача переменного тока

Трехфазная воздушная электропередача переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электроэнергетики. Цель изобретения - повышение надежности и обеспечение регулирования режимов трехфазной воздушной электропередачи переменного тока. Трехфазная воздушная электропередача переменного тока содержит линию с расщепленными фазами A, B, C, присоединенными по концам через коммутационные аппараты 1 к трехфазным шинам 2. Провода 3 фаз расположены по поверхности контуров двух концентрических окружностей. Электропередача также содержит две группы коммутационных аппаратов 6-10 и 11-18. При обрыве провода 3 полуфазы C<SB POS="POST">2</SB> отключаются аппараты 1 фазы C. В бестоковую паузу отключаются также аппараты 10 поврежденной полуфазы C<SB POS="POST">2</SB>. Далее возможны два варианта. Первый предполагает включение аппаратов 1 фазы C и ввод в работу полуфазы C<SB POS="POST">1</SB>. Второй предполагает одновременно с аппаратами 1 фазы C отключение аппаратов 1 фаз A и B. Затем в бестоковую паузу отключаются аппараты 6 фазы A и 9 полуфазы B<SB POS="POST">2</SB>. Затем включаются аппараты 13 схем четырехугольника 19, а затем аппараты 1 всех трех фаз A, B, C линии. В последнем случае к проводам 3 полуфазы B<SB POS="POST">2</SB> прикладывается вектор напряжения фазы A. Тем самым в электропередаче обеспечивается полнофазный симметричных режим. Аналогичные варианты вывода электропередачи из аварийного режима возможны в случаях обрыва полуфаз B<SB POS="POST">1</SB>, B<SB POS="POST">2</SB>, C<SB POS="POST">1</SB>, а также при двухфазных к.з. и двухфазных к.з. на землю. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1539891 A 1 (51) 5 Н 02 J 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 повышение надежности и обеспечение регулирования режимов трехфазной воздушной электропередачи переменного тока. Трехфазная воздушная электропередача переменного тока содержит линию с расщепленными фазами А, В, С, присоединенными по концам через коммутационные аппараты 1 к трехфазным шинам 2 ° Провода 3 фаз расположены

Ilo поверхности контуров двух концентрических окружностей. Электропередача также содержит две группы коммутационных аппаратов 6-10 и 11-18. При обрыве провода 3 полуфазы С отключаются аппараты 1 фазы С. В бестоковую паузу отключаются также аппараты 10 поврежденной полуфазы i; . Далее возможны два варианта. Первый предполагает включение аппаратов Фазы C u ввод в работу полуфазы С,, Второй предлагает одновременно с аппаратами 1 фазы С отключение аппаратов 1 фаз А и В. Затем в бестоковую паузу! (21) 4382618/24-07 (22) 25,02,88 (46) 30.01.90. Бюл. М 4 (71) Гомельский политехнический институт (72) В.Т.Федин, Г.Ф.Куценко и Г.И.Селиверстов (53) 621.316.3,061(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 805471, кл. Н 02 J 3/00, 1981.

Федин В.Т., Селиверстов Г.И. Воз:можности одноцепной компактной электропередачи с регулируемыми парамет рами. Сб. тезисов докладов конф, "Пу ти экономии и повышения эффективности использования электроэнергии в системах электроснабжения промышленности и транспорта". М.: МЭИ, 1987, с. 40. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ВОЗДУШНАЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области, электроэнергетики. Цель изобретения в ве м 5в

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ отключаются аппараты 6 фазы A и полуфазы В, Затем включаются аппараты 13 схем четырехугольника 19, а затем аппараты 1 всех трех фаз А, В, C линии. В последнем случае к проводам 3 полуфазы В прикладывается вектор напряжения фазы А, Тем самым в

1539891

4 электропередаче обеспечивается полнофазный симметричный режим. Аналогичные варианты вывода электропередачи

5 из аварийного режима возможны в случаях обрыва полуфаз В,, P „С„, а также при двухфазных к.з. и двухфазных к. з. на землю. 2 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к электропередачам переменного тока, и может . быть использовано при создании трехфазных воздушных электропередач высоких и сверхвысоких напряжений.

Целью изобретения является повышение надежности и обеспечение регулирования режимов трехфазной воздушной электропередачи переменного тока.

На фиг.! изображена электрическая схема предлагаемой электропередачи, на фиг.2 - схема. взаимного расположения проводов линии электропередачи в пролете.

Трехфазная воздушная электропередача переменного тока (см. Фиг.1) со- З0 держит линию с расщепленными фазами A. В, С, присоединенными по концам через коммутационные аппараты 1 к трехфазным шинам 2. Провода 3 фаз А, В, С расположены по поверхности контуров двух концентрических окружностей 4 и 5. Провода 3 фазы А расположены по поверхности контура внутренней концентрической окружности 4.

Провода 3 фазы В разделены на две 40 части В и"В „ а провода 3 фазы С разделены на две части С, и С и расположены по поверхности контура внешней концентрической окружности 5. При этом части В „ и В проводов 3 фазы В 45 расположены между частями С, и С проводов 3 фазы С. В свою очередь каждая иэ частей С,, и С проводов 3 фазы C расположена соответственно между частями В „ и В проводов 3 фазы В, Каждая из фаз А, В, С линии расщеплена на десять проводов 3 (фиг.2) .

А каждая из частей В„.и В, Г„и С фаз В и С содержит по пять проводов 3.

Возможны варианты расщепления фаз А, В, С на другое число проводов 3.

l(poMe линейных выключателей электропередача содержит две группы коммутационных аппаратов 6-10 и 11-18 .включенные по концам линии. Первая группа содержит аппараты 6-10. Из них

6 включены со стороны линии в рассечку проводов фазы А, 7 и 9 - в рассечку проводов частей (полуфаз) В,, и Г разделенной фазы В, 8 и 1О - s рассечку проводов полуфаз С, и С разделенной фазы С. Соединения восьми аппаратов 11-18 второй группы образуют по концам линии схемы четырехугольников 19 с диагоналями, Точка пересечения диагоналей О„ образована соединением четырех аппаратов 11-14 и подключена к общей точке О последо" вательно соединенных аппаратов 1 и 6 неразделенной фазы А, Каждая иэ четырех вершин 0 - Г четырехугольника

19 присоединена со стороны линии к проводам 3 одной из частей разделенных фаз соответственно Р,, С, В, С, При этом противоположные вершины 0 и О, О и О четырехугольников 19 присоединены к проводам 3 одноименных полуфаз В „и Г фазы В и полуфаз С, и С Фазы С.

Повышение надежности электропере- дачи достигается путем ликвидации следующих видов повреждений в линии: обрыв провода одной из Фаз на землю беэ касания проводов других Фаз (однофазное короткое замыкание (к.з.), схлестывание проводов разноименных фаз (двухфазное к.э.); обрыв провода одной из фаз на землю с одновременным касанием другой Фазы,(двухфазное к.з. на землю).

Рассмотрим особенности работы электропередачи при ликвидации каждого из видов повреждений в указанной последовательности, Предположим, что начальное состояние электропередачи соответствует максимальной величине ее пропускной способности, В этом режиме (нормальном) коммутационные

5 153989 аппараты 1, 6-10 включены, а аппараты 11-18 отключены.

Первый случай, Пусть любой из проводов 3 полуфазы С (фиг.2) упал на землю. В этом случае на каждом конце линии проиСходит отключение аппаратов 1 фазы С. В бестоковую паузу отключаются также аппараты 10 поврежденной полуфазы С . Далее возможны два варианта работы электропередачи.

Первый предполагает включение аппаратов 1 фазы С и ввод в работу полуфа зы С„, второй - одновременно с аппаратами 1 Фазы С отключить аппараты l фаз А и В, Затем в бестоковую паузу помимо аппаратов 10 отключаются аппараты 6 фазы А и 9 полуфазы В . После этого включаются аппараты 13 схем четырехугольников 19, а затем аппара- 20 ты 1 всех трех фаз А, В, С линии. В последнем случае к проводам 3 полуфазы Вл прикладывается вектор напряжения фазы А. Тем самым в электропередаче обеспечивается полнофазный симметричный режим, Тот или другой вариант коммутационных переключений определяет величина нагрузки приемной системы.

Аналогичные варианты вывода электропередачи из аварийного режима в нормальный (послеаварийный) в ее схеме возможны также в случаях обрыва на землю проводов полуфаз Р,, В, С,.

Обрыв же одного из проводов расщепленной фазы А будет практичeñêè всег.35 да сопровождаться касанием проводов разноименных фаз В и С, что рассмотрим для другого вида к.з.

Второй случай. Пусть, например, произошло к.з. между проводами 3 полуфаз В, и С . B этом случае происходит отключение двух фаз В и С аппаратами 1, В бестоковую паузу отключаются аппараты 9 и 10 и включаются аппараты 16 и 18. После чего следует включение аппаратов 1 фаз В и С и обеспечение полнофазного симметричного режима электропередачи. К проводам 3 полуфазы Сл прикладывается sekтор напряжения фазы В, а к проводам полуфазы В - — фазы С. В результате этих выполненных коммутационных переключений провода 3 двух соседних полуфаз имеют один потенциал - слева . относительно вертикальной осевой линии (см. Фиг.2) к проводам 3 прикла" дывается потенциал фазы В, справа относительно вертикальной осевой линии к проводам 3 прикладывается потенциал фазы С.

Ликвидация аварийного режима при к.з. между другими парами полуфаз разноименных разделенных фаз В и С осуществляется аналогичным образом.

Последовательность коммутационных переключений при ликвидации к.з, между фазой А и одной из полуфаз, например В, следующая, Отключаются àïïàраты 1 фазы В. В бестоковую паузу отключатся аппараты 9, После чего включаются аппараты 1 фазы В.

Возможен вариант переключения потенциала фазы А линии на провода 3, например, полуфазы С Фазы С. Это осуществляется отключением аппаратов

6 и 10 и включением аппаратов 14. В этом случае поврежденные провода 3 фазы A и полуфазы В выключены полностью из работы. Данный вариант переключений особенно эффективен при наличии обрыва проводов 3 одной из поврежденных фаз на землю, что соответствует третьему виду повреждений.

Третий случай. Пусть произошло, например, двухфазное к.з, между фазами В и С линии и землей. Повреждены полуфазы В, и С . R электропередаче последовательно отключаются аппараты

1 фаз В и С, 7 и 10 полуфаз Г, и Г .

Далее путем включения аппаратов 1 и фаз В и С линия переводится в полнофазный режим.

B линии возможно трехфазное к.з.

В этом случае отключение двух фаз (или полуфаз) дальше приводит к третьему случаю работы электропередачи при устранении в ней аварийного повреждения.

Устранение указанных повреждений в электропередаче может быть выполнено путем ремонтных работ, проводимых под напряжением,. технология которых для традиционных электропередач уже разработана °

Для указанных вариантов работы электропередачи при различных повреждениях предполагалось использование в качестве коммутационных аппаратов 1 обычных высоковольтных выключателей, а в качестве аппаратов 6-18 разъединителей (отделителей) . В случае использования в качестве аппаратов 6-18 также выключателей время коммутационных переключений может быть сведено до минимума, при этом отпадает необходимость в постоянном отключении

1539891

55 коммутационных аппаратов 1 поврежденных фаз. Сочетание применяемых аппа. ратов будет определяться по ряду факторов: категория потребителей, какие системы связывает электропередача и т,д.

Регулирование нормальных режимов электропередачи выполняется двумя ступенями. Первая ступень предполагает перевод электропередачи из режима по фиг.2 (к проводам 3 фазы А и полуфаз В„и Р, С „и С приложены потенциалы напряжений одноименных фаз) в режим, когда к проводам 3 каждой из двух. пар соседних полуфаз прикладываются вектора напряжений разноименных фаз, т.е. В и С, вторая переключение напряжений трех фаз А, В, С на три полуфазы разделенных фаз

В и С, При этом исключаются из рабо20 ты полностью провода Фазы Я и провода одной из полуфаз разделенной фазы В или С.

Указанное регулирование режимов электропередачи обеспечивает уменьшени.е перетоков реактивной мощности и снижение мощности шунтирующих реакторов, необходимых для компенсации избытков зарядной мощности, 30 .Пропускная способность (предел передаваемой мощности) предлагаемой электропередачи определяется по формуле

Е slnL 1 °

35 где U, и U - напряжение,в начале и в конце электропередачи, Z — волновое сопротивление линии > 40

"1 - длина линии, коэффициент изменения фазы волны.

Волновое сопротивление линии электропередачи определяется по формуле 45

z, = P

Э где I- и С - эквивалентная индуктивность и емкость линии.

В качестве примера приведем параметры предлагаемой электропередачи, соответствующей варианту, приведенному на фиг,2, Номинальное напряжение электропередачи равно 500 кГ, радиус внутренней окружности 4 равен 1 h1> внешней 5-3,5 м, расстояние между крайними проводами 3 фаз В и С 2,9 м (по горизонты.п .), радиус проводов 3

1,51 см, píññ"çÿíèå от цептра конце трических окружностей до земли 12, 7 м, габарит нижних проводов 3 фаз В и С до земли 9 м. Максимальная напряженность электрического поля под линией

8,8 кВ/м. Величина волнового сопротивления Z линии 61,5 Ом, натуральной мощности 4065 МВт.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в электротехнике при создании трехфазных воздушных электропередач преимущественно высоких 220-330 и сверхвысоких напряжений 500 кВ.

Формула изобретения

Трехфазная воздушная электропередача переменного тока, содержащая линию с расщепленными фазами, присоединенными по концам через линейные выключатели к трехфазным нинам, провода фаз которой расположены по поверхности контуров двух концентрических окружностей, причем провода одной фазы расположены по поверхности контура внутренней концентрической окружности, a,ïðoâîäà каждой из двух других фаз разделены на две части и распо-. ложены по поверхности контура внешней концентрической окружности, при этом каждая из частей, относящаяся к од" ной из фаз, расположена между частями проводов другой расщепленной фазы, и две группы коммутационных аппаратов, включенные по концам линии, о тли чающаяся тем,что,сцелью повышения надежности и обеспечения регулирования режимов электропередачи, первая группа коммута ционных аппаратов содержит аппараты, включенные по одному со стороны линии в рассечку каждой части каждой из двух разделенных фаз и третьей фазы, вторая группа из восьми аппаратов образует схему четырехугольника последовательным соединением четырех аппаратов и диагоналей четырехугольника, соединяющих вершины четырехугольника и содержащих по два аппарата в каждой диагонали, причем точка пересечения диагоналей образована соединением четырех аппаратов и соединена с общей точкой последовательно соединенных аппаратов не разделенной Фазы, а каждая вершина четырехугольника присоединена со стороны линии к проводам одной из частей разделенных фаз, при этом проти вопсложные вершины присоединены к проводам одной фазы.

1539891

Составитель И,Поляков

Техред Л.Сердюкова Корректор B.Кабаций

Редактор О.Спесивых

Заказ 225 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101