Устройство для плавки гололеда

Устройство для плавки гололеда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11} 566286 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01,73 (21) 1866699/07

2 (51) М. Кл.

Н 02 G 7/16 с присоединением заявки № 1872722/07

Государственный комитет

Соввтв МинистРое СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет(43) Опубликоваио25.07. 77,Б)оллетеиь №27 (45) Дата опубликования описания 02.09.77 (53) УДК 621.315.

1 75. (088,8 ) Г, Л. Генрих, Л. А, Никонед и Н, Г. Генрих (72) Авторы изобретения

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ПЛЛВ)<И ГОЛОЛЕДА

2О

Изобретение относится к устройствам для плавки голодеда на воздушных линиях электропередачи.

Известные устройства, содержащие трансформатор (автотрансформатор), не имеют оптимального режима плавки.

B предложенном устройстве для оптимизации режима плавки первичная обмотка трансформатора (автотрапсформятора) плавки включена последовательно в контур íà- )(j грузочного тока, образованный генераторами, трансформаторами, проводами пинии и комплексной нагрузкой, а вторичная обмотка подключена. к проводам прогреваемой линии. l5

Места включения в этот контур в зависимости от родя плавки, класса и характеристики прогревяемых воздушных линий, а

-.àêÿå способа включения вторичных обмоток трансформатора (явтотрансформятора) плавки могут быть следующие: вторичная обмотка тоянсформятора (автотрансформяторя} пляпкп подключена к выпрямителю с фильтрами; первичная oGMoTKQ трансформатора (автотрансформатора) плавки включена меж ду землей и тремя нейтральными выводами обмотки высокого напряжения трансфор матора (автотрянсформаторя); пер«ичняя обмотка трансформаторе (автотрансформяторя} плавки включена между выводом высокого напряжения трансформатора (явтотрапсформагора) и проводами воздуп;ной линии; первичная обмотка трансформатора (arj тотрянсформяторя) плавки включена между тремя нейтральными выводами нагрузки и землей; первичная обмотка трансформатора (авто. трансформатора) пля«ки включепа между высоковольтным выводом нагрузки и проводом воздушной линии; на воздушной линии (ВЛ ) с двумя ызо лиро«яппыми проводами (группами проводов) в фазе две втори шые обмотки автотрансформатора плавки включены согласно в ряссечку я«ух изолированных проводов расщеплен но и фа зы:

566 286

3 на воздушной линии с тремя проводами

Ф в фазе между одной из трех возможных пар установлены изолирующие распорки и две вторичйые обмотки автотрансформатора плавки включены согласно в рассечку контура, образованного изолированными проводами расщепленной фазы прогреваемой воздушной линии на воздушной линии с тремя изолированными проводами в фазе фазы вторичной обмотки трансформатора плавки включены в рассечку проводов расщепленной фазы; на воздушной линии с четырьмя изолированными проводами в фазе с противоположного конца прогреваемой воздушной линии установлен второй трансформатор (автотрансформатор) плавки, первичная обмотка которого также включена последовательно в указанный контур, а одноименные фазы вторичных обмоток обоих трансформаторов (автотрансформаторов) плавки подключены к разным парам предварительно закороченных проводов, а две оставшиеся фазы трансформаторов (автотрансформаторов) плавки — к двум оставшимся проводам; для двухцепных кольцевых воздушных линий или линий с разщепленными изолированными проводами в фазе в рассечку каждого провода контура прогреваемой воз» душной линии сопласно включены однофазные преобразователи, питаемые от вторичных обмоток трансформаторов плавки.

Так как мощность, передаваемая по указанному контуру, более чем на порядок превышает мощность, потребляемую при плавке, влияние изменения напряжения плавки на режим .работы основной передачи не учитывают . Питающий трансформатор (автотрансформатор) плавки работает в режиме, близком к режиму обычного грансформатора,тока.

Предельная величина напряжения плавки и, следовательно, предельная длина прогреваемой ВЛ лимитируется насыщением магнитопровода трансформатора (автотрансформатора) плавки.

При коротких замыканиях на прогреваемых ВЛ вместо появления сверхтоков будет уменьшаться напряжение, приложенное к первичной обмотке трансформатора (автотрансформатора) плавки. Зто позволяет снизить стоимость установки плавки гололеда.

На фиг, 1 изображена схема предложенного устройства - электрическая система с контуром нагрузочного тока (вариант); на фиг. 2 — схема устройства для плавки гололеда выпрямленным током на проводах отключенных воздушных линий (вари< ит); на фиг. 3 — схема устройства для плавки

2Ф

Б бО гололеда. выпрямленным током, в котором в качестве комплексной нагрузки используются шунтирующие реакторы передачи высокого напряжения (вариант); на фиг. 4- схема устройства для плавки гололеда, в котором в качестве комплексной нагрузки используются провода воздушной линии (вариант); на фиг. 5 — схема устройства для плавки с включением первичной обмотки трансформатора (автотрансформатора) плавки между выводами высокого напряжения трансформатора (автотрансформатора) и проводами воздушной линии (вариант); на фиг. 6— схема устройства для плавки на воздушной линии с тремя проводами в фазе при наличии изолирующих, распорок только между одной из пар проводов (варианг); на фиг.7схема устройства для плавки на воздушной линии с тремя изолированными проводами в фазе (вариант); на фиг. 8 - схема устройства для плавки на воздушной линии с четырьмя изолированными проводами в фазе (вариант); на фиг. 9 - пофазная плавка выпрямленным током на двухцепных или на двух воздушных линиях изолированных проводов расщепленной фазы (вариант);

На фиг. 1 изображена электрическая схема трансформатора (автотрансформатора)

1 плавки, первичная обмотка которого включена последовательно в контур нагру зочного тока.

Показаны возможные варианты включения первичной обмотки трансформатора (автотрансформатора) 1 плавки в контур нагрузочного тока, образованн-.;го генератором 2, трансформатором (автотрансформатром) 3, проводами линии 4, автотрансформаторбм (трансформатором) 5 и комп лексной нагрузкой 6 °

К их числу можно отнести включение первичной обмотки трансформатора (автотрансформатора)1 плавки: между линейными выводами генератора

2 и трансформатора (автотрансформатора) 3; между нейтральными выводами обмотки высокого напряжения трансформатора (автотрансформатора) 3 или 5 и землей; между линейными выводами обмотки высокого напряжения трансформатора (автотрансформатора) 3 или 5 и линии 4; между выводами обмотки среднего или низкого напряжения автотрансформатора (трансформатора) 5 и линейными выводами комплексной нагрузки 6; между нейтральными выводами комплексной нагрузки 6 и землей.

На фиг. 1 изображен только один из вариантов создания контура нагрузочного тока. Комплексную нагрузку 6 можно подключать непосредственно к проводам ли566 286 нии 4 высокого напряжения без специального согласовывающего автотрансформатора

5.

Комплексная нагрузка 6 может быть выполнена, например, в виде реакторов, 5 шунтируюших батарей конденсаторов, синхронных компенсаторов, двигателей, проводов закороченных линий, нагревательных и осветительных устройств разного класса напряжения и т.д. f0

При плавке гололеда переменным током вторичная обмотка трансформатора (автотрансформатора) 1 плавки иодключается непосредственно к проводам воздушной лй нии. Для снижения потребляемой при плавке полной мощности рекомендуется ко вторичной обмотке трансформатора (автотрансформатора) 1 плавки подключить выпрямитель 7 (см. фиг, 2). Изображенное на этой фигуре устройство предназначено для плавки гололеда на отключенных воздушных линиях, Особенность рассматриваемой схемы плавки выпрямленным током (как и ряда других) заключается в том,что со стороны вводов преобразователя протекает переменный ток строго заданной формы. При отсутствии специальных мер это вызывает появление пульсаций в выпрямленном токе преобразователя (практически независимо 30 от параметров црогреваемого контура), что приводит к перенапряжениям на венти лях преобразователя.

Для устранения. опасных перенапряжений на элементах устройств для плавки голо- 35 леда применяют токовые фильтры, подключенные или со стороны выводов постоянного тока преобразователей 8, или со стороны вводов переменного тока преобразователей 9, Для ограничения перенапряжений, 40 возникающих в аварийных режимах, цо допустимых значений используют дуговой короткозамыкатель 10.

Включение установки и ее отключение производится с помощью шунтирующего вы- 45 ключателя 11.

На фиг. 3 и 4 показаны схемы устройств для плавки гололеда, в которых в качестве комплексной нагрузки 6 используются шунтируюшие реакторы передачи высокого напряжения и провода закороченной линии электропередачи. При создании контура плавки без отключения воздушной линии из работы, например, с помощью одноименных фаз ивухцепной (кольцевой) воздушной 55 линии или с помощью изоляции отдельных проводов расщепленной фазы целесообразно первичную обмотку трансформатора (автотрансформатора) 1 плавки включать в,. рассечку контура между проводами прогреваемой воздушной линии 12 и выводами высоковольтной обмотки автотрансфооматора (трансформатора) 5. При этом в простейшем случае (см. фиг. 5) автотрансформатор 1 плавки имеет две вторичные обмотки, вклю ченные согласно в рассечку двух изолированных проводов расщепленной фазы воздушно : линии 1 2.

Для упрощения воздушных линий 12 с тремя проводами в фазе можно изолировать только один из трех проводов. При этом две вторичные обмотки автотрансформатора

1 включены согласно в рассечку контура, образованного изолированными проводами расщепленной фазы прогреваемой воздушной линии 12 (см. фиг. 6). При надлежащем выборе коэффициента трансформации можно увеличить ток по модулю в три раза одновременно во всех трех проводах. Токораспределение между проводами и обмотками-автотрансформатора 1 плавки показано на фиг. 6.

Для выравнивания несимметрии в режи мах плавки при наличии трех изолированных друг от друга проводов фазы,,а также при необходимости увеличения тока плавки более чем в три раза по сравнению с номинальным режимом целесообразно включить трехфазную вторичную обмотку трасфоо-матора 1 плавки в рассечку трех проводов фазы воздушной линии 12, а нейтральный вывод обмотки иодключить и выводу автотрансформатора 5. Для удешевления первичная обмотка трансформатора 1 плавки включена между нейтральными выводами автотрансформатора 5 и землей (см. фиг. 7), Для компенсации магпитиого потока, вызванного иагрузочным потоком фазы воздушной линии 12, являюшимися цля трансформатора 1 плавки током нулевой последовательности, трансформатор плавки предлагается выполнять трехобмоточным. При этом третичная обмотка должна быть соединена в треугольник.

При наци пги четырех изыгироваипыых про» водов в фазе вагино создать в каждом из них равный ток плавки. Зто достигается (см. фиг. 8) установкой с противоположно»

ro конца прогреваемой воздушной линии 12 второго трансформатора (автотраисформа- тора) 1 плавки, первичная обмотка которого включена последовательно в контур нагрузочного тока. С противоположных возиуш ной линии 12 :онцов разные пары проводов закорочены. К ним подключены одноименные фазы вторичных обмоток трансформаторовв (автотраисфор матер оп ) 1 пла вки, Оставшиеся ипе фазы каждого иа трансформаторов плавки -.годключеиы к цдум иеза566 286 короченным проводам линий 12. При этом одинаковость тока во всех четырех проводах воздушной линии 12 достигается за счет появления некоторой несимметрии со стороны питания. ,Пля уменьшения потребляемой на плавку мощности можно применять преобразователи также и в случае плавки на работающих линиях. При этом для ликвидации от соса тока через глухозаэемленные нейтрали в рассечку каждого провода контура прогреваемой ВЛ согласно включены однофаэные преобразователи, питаемые от вторичных обмоток трансформатора 1 плавки.

35

Формула изобретения

1. Устройство для плавки гололеда на воздушных линиях электроэнергетической системы, имеющей контур нагрузочного тока, образованный генераторами, трансформаторами (автотрансформаторами), проводами линии и комплексной нагрузкой, содержащее трансформатор (автотрансформатор) плавки, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью оптимизации режима плав« ки, первичная обмотка трансформатора (автотрансформатора) плавки включена последовательно в упомянутый контур, а вторичная обмотка подключена к проводам прогреваемой линии.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юm е е с я тем, что вторичная обмотка 35 трансформатора {автотрансформатора) плавки подключена к выпрямителю с фильтрами.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что первичная обмотка трансформатора (автотрансформатора) плав- щ ,ки включена между землей и тремя нейтраль ными выводами обмотки высокого напряжения трансформатора (автотрасформатора).

4. Устройство по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что первичная обмотка 45 трансфорл1атора (автотрансформатора) плавки включена между выводом высокого напряжения трансформатора (автотрансформатора) и проводами воздушной линии.

5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю БО ш е с я тем, что первичная обмотка трансформатора (автотрансформатора) плавки включена между тремя нейтральными вывода-ми нагрузки и землей.

6. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что первичная обмотка трансформатора (автотрансформатора) плавки включена между высоковольтным выводом нагрузки и проводом воздушной линии.

7. Устройство по пп. 1 и 4, о т л и «« ш а ю ш е е с я тем, что, с целью исполь зования его на воздушной линии с двумя изолированными проводами (группами проводов) в фазе, две вторичные обмотки автотрансформатора плавки включены согласно. в рассечку двух изолированных проводов расщепленной фазы.

8. Устройство по пп. 1 и 4, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью использования его на воздушной линии с тремя проводами в фазе, между одной из трех возмржных пар установлены изолирующие распорки и две вторичные обмотки автотрансформатора плавки включены со гласно в рассечку контура, образованного изолированными проводами расщепленной фазы прогреваемой воздушной линии.

9а Устройство по п. 1 о т л и ч а юm е е с я тем, что, с целью использования его на воздушной линии с тремя изо« лированными проводами в фазе, фазы вторичной обмотки трансформатора плавки включены в рассечку проводов расщепленной фазы.

10. Устройство по п. 1, о т л и ч а юm е е с я тем, что, с целью использования его на воздушной линии с четырьмя изолированными проводами в фазе, с противоположного конца прогреваемой воздушной линии установлен второй трансформатор (автотрансформатор) . плавки, первичная обмотка которого также включена последовательно в упомянутый в п. 1контур,,а одноименные фазы вторичных обмоток обоих трансформаторов (автотрансформаторов) плавки подключены к разным парам предварительно закороченных проводоЬ, а две оставшиеся фазы трансформаторов (автотрансформаторов) плавки - к двум оставшимся проводам„

11. Устройство по пп 1, 2 и 4, о тл и ч а ю m е е с я тем, что, с целью использования его для двухцепных кольцевых воздушных лийий или линий с расщепленными изолированными проводами в фазе, в рассечку каждого провода контура прогреваемой воздушной линии согласно включены однофазные преобразователи, питаемые от вторичных обмоток трансформаторов плавки.