Электропередача

Электропередача

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроэнергетике. Цель изобретения - повышение живучести и экономичности линии электропередачи при ее выполнении с фазами, сближенными попарно. Достижение данной цели может быть проиллюстрировано режимом короткого замыкания между двумя сближенными проводами, относящимися к разным цепям. В этом случае электропередача переводится в режим работы цепей с нулевым сдвигом путем подключения проводов обеих цепей к одной системе шин. Для этого создается следующая схема: включены все выключатели, и на трехпозиционных коммутационных аппаратах замкнуто 12 контактов. Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты. При этом каждый провод второй цепи через соответствующие выключатель и контакт трехпозиционного коммутационного аппарата подключены к цепи соответствующего провода соответствующей фазы первой цепи. 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 J 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AHTOPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4424659/24-07 (22) 12.05.88 (46) 07.10,90. Бюл. М 37 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.T. Федин (53) 621.315.05(088,8) (56) Патент ФРГ М 2511928, кл, Н 02 J 3/00. 1978.

Авторское свидетельство СССР

hb 961038, кл. Н 02 J 3/00, 1982. (54) ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к электроэнергетике. Цель изобретения — повышение живучести и экономичности линии электропередачи при ее выполнении с фазами, сближенными попарно, Достижение данной цели может быть проиллюстрировано режиИзобретение относится к электроэнергетике, в частности к воздушным линиям электропередачи трехфазного переменного тока, Цель изобретения — повышение живучести и экономичности линии электропередачи при ее выполнении с фазами, сближенными попарно.

На фиг. 1 представлена схема соединения проводов фаз с помощью выключателей и коммутационных аппаратов; на фиг. 2— векторная диаграмма напряжений; на фиг. 3 — общая схема опоры линии электропередачи; на фиг. 4-10 — режимы работы электропередачи.

В схеме электропередачи (фиг. 1) показаны две трехфазные системы 1 и 2 шин передающего конца, напряжения которых

„„Я „„1598039 А1 мом короткого замыкания между двумя сближенными проводами, относящимися к разным цепям, В этом случае электропередача переводится в режим работы цепей с нулевым сдвигом путем подключения проводов обеих цепей к одной системе шин.

Для этого создается следующая схема; включены все выключатели, и на трехпозиционных коммутационных аппаратах замкнуто 12 контактов, Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты. При этом каждый провод второй цепи через соответствующие выключатель и контакт трехпозиционного коммутационного аппарата подключен к цепи соответствующего и ровода соответствующей фазы первой цепи, 10 ил, сдвинуты относительно друг друга на угол до 180 (для электропередачи со сдвигом систем напряжений на угол 180 векторная диаграмма показана на фиг. 2). На схеме (фиг. 1) показана двухцепная линия электропередачи, в которой каждая фаза каждой цепи расщеплена на два изолированных друг от друга провода. Первая цепь содержит расщепленную фазу а; состоящую из проводов а 1 и а 1, расщепленную фазу

I II

Ь, состоящую из проводов b 1 и b 1, расщепI II ленную фазу с, состоящую из проводов с 1 и с111. Вторая цепь содержит расщепленную фазу а, состоящую из проводов а г и а г, I I расщепленную фазу b, состоящую из проводов Ь г и Ь г, расщепленную фазу с, состоя1 II щую из nposopoa с г и с г. На линии

1 1 сближены провода пары расщепленных фаз, по одной от каждой цепи: а 1, а 1, а г, I II I

1598039 тами трехпозиционных коммутационных аппаратов соответственно 3 и 4 — 6, 11 и 12—

14, 19 и 20-22.

К каждому проводу а 2 и а 2 второй цепи линии из сближенных проводов разных цепей а 1, à 1, à 2, à 2 подсоединены по ! И Il одному трехпозиционному коммутационному аппарату с контактами 51 — 53 и 54-56, которые другими концами подсоединены к трем разным проводам разных фаз первой цепи линии: контакты 51 — 53 одного аппа ра50 аи2. Ь!1, Ьи1, b 2. bi!2, с!1 с!!1 с!2 сиг(фиг. 1 и 3).

Провода расщепленных фаз подключены к системам шин следующим образом (фиг, 1). Провод à 1 фазы а первой цепи под- 5 ! соединен через выключатель.3 и контакты

4-6 трехпозиционного. коммутационного аппарата.к фазам а1, Ь1, с1 первой трехфазной системы 1 шин. Аналогичным образом к этой же системе шин подсоединены все ос- 10 тальные провода первой цепи à 1, Ь 1, Ь 1, и с 1, с 1 через соответствующие выключатели и контакты соответствующих коммутационных аппаратов 7 и 8 — 10, 11 и 12-14, 15 и

16-18, 19 и 20 — 22, 23 и 24-26. В качестве 15 коммутационных аппаратов могут быть использованы разъединители, выключатели нагрузки, выключатели и т.п. Их вид определяется на основании технико-экономических расчетов, 20

Провод a z фазы а второй цепи линии подсоединен через выключатель 27 и контакты 28 — 30 трехпозиционного коммутационного аппарата к фазам а2, Ь2, с2 второй трехфазной системы 2 шин, Аналогичным 25 образом к этой же системе шин подсоединены все остальные провода второй цепи а 2, Ь 2, b 2, с 2, с 2 через соответствующие

i l II I I I выключатели и контакты соответствующих трехпозиционных коммутационных аппара- 30 тов 31 и 32 — 34, 35 и 36 — 38, 39 и 40 — 42, 43 и

44 — 46, 47 и 48 — 50, Электропередача содержит трехпозиционные коммутационные аппараты с контактами 51 — 53, 54 — 56, 57 — 59, 60 — 62, 63 — 65, 35

66 — 68 (число коммутационных аппаратов определяется произведением числа проводов в расщепленной фазе одной цепи на число фаз, в рассматриваемом варианте

2х 3=6}. Каждый аппарат своими контактами 40 подсоединен между выключателем и контактами трехпозиционных коммутационных аппаратов к проводам одной и другой цепи линии, Например, аппарат с контактами

51 — 53 подсоединен к проводу а 2 второй це- 45 ! пи между выключателем 27 и контактами

28 — 30 трехпозиционного коммутационного аппарата и к проводам а1, b1, с! первой ! ! цепи линии между выключателями и контакта подсоединены соответственно к проводам à 1, Ь 1, с!, а контакты 54-56 другого ! аппарата — соответственно к проводам а 1, II

b 1, с 1. Аналогичным образом подсоединены другие коммутационные аппараты: с контактами 57-59 и 60-62 соответственно к п !оводам b 2 u b 2 вт! рой цепи и к проводам а1, Ь1, с1 и а 1, Ь 1, с 1 первой цепи; с ! II И контактами 63 — 65 и 66-68 соответственно к проводам с 2 и с 2 второй цепи и к проводама1,Ь1,с1иа 1,b 1,с 1первой цепи, и

Схема соединений на приемном конце электропередачи аналогична (не показана).

Провода двухцепной линии крепятся на опоре 69 с траверсой 70 и изоляционными элементами 71 и 72 (фиг, 3). Каждая расщепленная фаза каждой цепи состоит из двух проводов (например, фаза а первой цепи из проводов а и а 1, фаза а второй цепи из ! (I проводов а 2 и а 2)„и провода пар расщепленных фаз, по одной от каждой цепи, сближены (на фиг. 3 провода располагаются на одной окружности), В безаварийном режиме работы провода фаз первой цепи подключены к системе шин а1, Ь1, с1, а провода фаз второй цепи

-подключены к системе шин а2, Ь2 и с2 (фиг, 1). При этом включены все выключатели 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43, 47 и замкнуты следующие контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов: 4, 8, 13.

17, 22, 26, 28, 32, 37, 41, 46, 50. При этом провод а подключен посредством выклюI чателя 3 и контакта 4 трехпозиционного коммутационного аппарата к фазе а1 системы шин а1, Ь1, с1. Провод а подключен

II посредством выключателя 7 и контакта 8 также к фазе ài. Провода Ь 1 и Ь 1 первой ! II цепи подключены соответственно через 11, 13 и 15, 17 к фазе Ь1, а провода с и с через ! II

19, 22 и 23, 26 к фазе с1.

Провода а 2 и а 2 второй цепи подклю! II чены соответственно через 27, 28 и 31, 32 к фазе а2 системы шин а2, Ь2, С2, провода Ь 2 ! и Ь z через 35, 37 и 39, 41 к фазе Ь2, провода с 2 и с 2 через 43, 46 и 47, 50 — к фазе с2.

Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты, Схема взаимного расположения проводов и их подключение к фазам систем шин в безаварийном режиме работы показана на фиг. 4 (указана фаза системы шин, к которой подключен данный провод, и в скобках— наименование самого провода на линии).

Рассмотрим различные режимы электропередачи, Первый режим — короткое замыкание между двумя сближенными проводами, от"598039

55 носящимися к разным цепям, например между проводами с 1 и с 2 (фиг. 4). В этом

I I случае электропередача переводится в режим работы цепей с нулевым фаэовым сдвигом путем подключения проводов обеих цепей к одной системе шин, например к системе а1, Ь1, с1(фиг. 5). Для этого создается следующая схема: включены все выключатели 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43, 47 и на трехпозиционных коммутационных аппаратах замкнуты контакты 4, 8, 13, 17;

22, 26 и контакты 51, 54, 58, 61, 65, 68. Все остальные контакты трехпоэиционных аппаратов разомкнуты. При этом каждый провод второй цепи через соответствующие выключатель и контакт трехпозиционного коммутационного аппарата подключены к цепи соответствующего провода соответствующей фазы первой цепи. Например, провод а 2 второй цепи через выключатель 27 и контакт 51 трехпозиционного коммутационного аппарата подключен к цепи провода а| первой цепи и тем самым к фазе aI, I провод а 1 — через 31 и 54 к цепи провода

II а 1 и тем самым также к фазе а1 и т.д.

Аналогичным образом, если это потре-. буется по режиму работы электрической сети. все провода обеих цепей могут быть подключены к другой системе шин аг, b2, с2 (не показано). Для этого создается схема: включены все выключатели 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43, 47. и на трехпозиционных коммутационных аппаратах замкнуты контакты 28, 32. 37, 41, 46, 50 и 51, 54, 58, 61, 65, 68. Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты. В результате провода a I, à 1, Ь 1, II I

b 1, с t, с 1 первой цепи через соответствуlI И ющие выключатели и контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов подключены к соответствующей фазе аг. Ь2, сг.

Описанный режим может быть использован также при проведении ремонтных работ на проводах линии без снятия напряжения. При этом технология работ ничем не отличается от технологии на обычных линиях, так как все провода, расположенные на одном контуре, находятся под одним и тем же напряжением.

Рассмотренный режим может быть использован также для повышения экономичности электропередачи и электрической сети, так как изменение угла фазового сдвига между напряжениями сближенных проводов (от исходного до нулевого) приводит к изменению параметров линии (индуктивности, емкости) и, как следствие, к изменению баланса реактивной мощности линии.

Наибольший эффект достигается в том случае, если в исходном режиме электропередача работала с фаэовым сдвигом, равным

180о

Второй 1ежим — обрыв одного провода, например, с 2 (фиг, 6). Посредством выклю- чателя 47 этот провод отсоединяется от сети, При этом для сохранения симметрии выключателями 39 и 31 отключаются от системы шин провода Ь 2 и à 2. Из оставшихся

11 II п роводов формируются три цепи. подключенные к одной из систем шин, например к а1, Ь1, с1, с расположением проводов всех фаз каждой цепи на отдельном контуре.

Первая цепь образуется из проводов а 1, I а 1, а 2 включением следующих аппаратов;

11

3, 4. 7, 9, 27, 53, 22. При этом провод а 1 оказывается подключенным к фазе а1системы шин, провод а к фазе Ь1 и провод а 2 к

I1 I фазе с1. Для обоазования второй цепи иэ проводов b1, Ь 1, Ь2 включены следую1 1 I щие аппараты; 11, 12, 15, 17, 35, 59, 22. При этом провод b i оказывается подключенным

I к фазе а1, провод Ь > к фазе bI, провод Ь 2 к

11 I фазе ñI. Третья цепь образуется из проводов с I, с i, с 2 включением следующих anI II I паратов: 19, 22, 23, 25, 43, 64, 4. При этом провод с 1 оказывается подключенным к

I фазе с1, провод с 1 к фазе ЬI, провод с 2 к

11 1 фазе а1.

Все остальные контакты трехпозиционных коммутационных аппаратов разомкнуты и выключатели 31. 39 и 47 отключены.

Таким образом, создаютсл три трехфазные линии электропередачи, обеспечивающие с момента аварии передачу электроэнергии потребителям.

Третий режим - выход из строя всех проводов, расположенных на одной окружности, например проводов с 1, с 1, с 2 с 2

1 11 I I I (фиг. 7), В этом случае длл симметрии отсоединяются от системы шин также провода. а 2 и b 2. Из оставшихся проводов для пеI Il редачи энергии потребителям создаютсл две трехфазные цепи линии электропередачи, провода фаз каждой из которых располагаются на отдельной окружности, и обе цепи подключаются к одной и той же системе шин. Схема подключения оставшихся в работе проводов не отличается от схемы ео втором режиме. Первая цепь образуется из проводов а 1, а 1, а 2 включением аппаратов

I II I

3, 4, 7, 9, 27, 53, 22, а вторая цепь — включением аппаратов 11, 12, 15, 17, 35, 39, 22. Все остальные аппараты отключены, В этом режиме каждая иэ созданных цепей может быть подключена к отдельной системе шин (фиг, 8), Для образования первой цепи, подключаемой к первой системе шин а1, b>. c>, включаются следующие aïïà1598039 раты: 3, 4, 7, 9, 27, 53, 22. В результате провод à 1 подключается к фазе а1, проI вод а 1 к фазе Ь1, провод à z к фазе с1, У

Для образования второй цепи, подключаемой к второй системе шин а2, Ь2, с2, включаются аппараты: 11, 64, 44, 15, 67, 49, 35, 38.

В результате провод Ь > подключается к фа-! зе аг, провод Ь,1 к фазе Ь2 и провод b 2 к фазе с2, При этом все остальные аппараты отключены, Следовательно, и в этом режиме создаются две трехфазные линии электропередачи .для передачи электроэнергии при отключении всех проводов, расположенных на одной окружности. Кроме того, за счет подключения разных линий к разным системам шин появляется возможность повысить экономичность передачи энергии путем перераспределения мощности по элементам электрической сети.

Данный режим может быть использован для проведения ремонтных работ на проводах, расположенных на одной окружности, с полным снятием напряжения с них.

Возможны другие варианты режимов, в которых при выходе из строя части проводов обеспечивается живучесть предлагаемой электропередачи. Некоторые иэ них показаны на фиг, 9 и 10, где отключено по два провода, расположенных на каждой окружности.

Формула изобретения

Электропередача, содержащая на передающем и приемном концах две трехфаэные системы шин, к которым приложены

5 системы напряжений, сдвинутые на угол до

180, двухцепную линию электропередачи с изолированными друг от друга сближенными проводами фаз, провода фаз одной цепи которой подключены к одной трехфазной

10 системе шин, а провода фаз другой цепи линии подключены к другой трехфазной сиСтеме шин, причем, каждый. провод каждой фазы каждой цепи линии по концам соединен со всеми тремя фазами системы шин

15 через выключатели и трехпоэиционные коммутационные аппараты, установленные между выключателями и шинами, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения живучести и экономичности, фазы линии

20 сближены попарно по одной от каждой цепи, а линия снабжена дополнительными трехпоэиционными коммутационными аппаратами по числу проводов всех фаз одной цепи линии, каждый из которых подключен

25 своими концами между выключателем и трехпоэиционным коммутационным аппаратом к проводам одной и другой цепи линии, причем дополнительные трехпозиционные коммутационные аппараты подсо30 единены по одному к каждому проводу одной цепи линии иэ сближенных попарно фаэ разных цепей и к трем разным проводам разных фаз другой цепи линии.

1598039,(а,) У (l) a,t I, (а, / c (e;,(a, ) д ) а, (а,) р(4/ а,®

Фиг. 5

Жгг. б

Our..5

l (4) с,(с, ) (ур с (с, ) y,) u;(c„

УУ,) 4Я!

1598039 а,(а, ) а,(а, Фмг. У а, u, !

Составитель M.Ïîëÿêoâ

Техред M.Моргентал

Корректор Л,Патай

Редактор Н.Тупица

Заказ 3064 Тираж 415 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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