Устройство для гибкой связи энергосистем

Устройство для гибкой связи энергосистем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.01,78 (21) 2574654/24»07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет —

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень J% 47

Дата опубликования описания 30.12.79 (5l)M. Кл.

Н02 J ÇÛ6

Гооударстееииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. . 1 3 (088. 8) В. A. Веников, Н. Н. Блоцкий, Н. И. Зеленохат, И. П. Копылов, Н. Ф. Котеленец, А. П. Лохматов, И. А. Лабунец, Л. А. Суханов, Ю. Г. Шакарян -н Л, Я. Шапиро

I (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Московский ордена Ленина энергетический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГИБКОЙ СВЯЗИ

Э НЕ РГОСИСТЕ М

Изобретение относится к области производства и потребления электроэнергии, а более конкретно к электромеханическим преобразователям для связи источников переменного тока, 5

В электроэнергетике для связи отдельных анергосистем в единую систему известно применение электромеханических или статических вставок. Как показывают технико-акономические расчеты, в ряде

1О случаев для связи энергосистем экономически целесообразным является применение алектромеханических устройств.

Связь между системами, осуществляемая при помощи электромеханических уст-, ройств, может быть жесткой, когда преобразователь состоит из двух синхронных машин, установленных на одном валу и подключенных к различным анергосистемам (1).

В атом случае преобразователь регулирует только распределение реактивных мощностей и колебания частоты, возникающие в одной из систем, передаются в другую систему, что является недостат» ком преобразователей с жесткой связью, В известных электромеханических уст ройствах для гибкой связи энергосистем, по крайней мере, одна из синхронных машин преобразователя, установленных на одном валу и подключенных первичными цепями к различным энергосистемам, выполняется асинхронизированной. При атом во вторичную цепь асинхронизированной синхронной машины включается статический преобразователь частоты, который регулируется при помощи системы управле ния. Устройство nns связи анергосистем, содержащее асинхронизированную машину, позволяет осуществлять независимое регулирование частоты в объединяемых анергосистемах и колебания частоты в одной из систем не передаются в другую систему (2).

Недостатками известных устройств для гибкой связи аиергосистем являются: необходимость применения отдельных уст» ройств для запуска при вводе в эксплу705596 з атацию или из ремонта; низкая надежность, связанная с наличием узла контактных колец на роторе асинхронизированной синхронной машины, неполное использование установленной мощности устройства в некоторых режимах работы.

Известно также устройство для обьединения энергосистем, состоящее из двух асинхронизированных синхронных машин, обьединенных общим валом, в роторные >р цепи которых включены преобразователи частоты, управляемые при помощи регулятора (3), Недостатками известного устрбйства являются: 15 неполное использование установленной мощности устройства в некоторых режимах работы объединенной энергосистемы, например, при отсутствии перетока мощности между системами или колебаний частоты, а также невозможность покрытия пиковых нагрузок в одной иэ .систем при полной нагрузке в другой системе;

- невозможность запуска устройства при вводе в эксплуатацию без применения дополнительных пусковых устройств (разгонного двигателя или дополнител ного преобразователя частоты с большим диапазоном регулирования). В период нор- Зо мальной эксплуатации неизбежен простой пус кового уст ройства.

Келью изобретения являются более полное использование установленной мощaocm устройства для гибкой связи энер 35 систем во всех режимах работы, обеспечение возможности генерирования электро энергии для покрытия пиковых нагрузок при высокой маневренности устройства, обеспечение пуска устройства, а также

40 повышение эксплуатационной надежности.

gas этого в известном устройстве для гибкой связи энергосистем, содержа45 щем gBe асинхронизированные синхронные машины, установленные на общем валу, первичные обмотки которых подключены к различным энергосистемам, два статических преобразователя частоты, включенные во вторичные цепи асинхронизи рованных синхронных машин, и систему управления преобразователями, на общем валу асинхронизированных синхронных машин установлена турбина, а в электрических цепях, соединяющих первичные

55 обмотки асинхрониэированных синхронных машин с энергосистемами и между собой, введены выключатели.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, блок-схема, Линии электропередачи 1 и 2 обьединяемых энергосистем соединены с первичными цепями асинхронизированных синхронных машин 3 и 4 через выключатели

5 и 6. Во вторичные цепи асинхронизированных синхронных машин включены статические преобразователи частоты 7-8, управление которыми осуществляется при> помощи системы 9 управления. На общем валу асинхрониэированных синхроннь1х машин установлены турбины 10. Кроме того, первичные пепи асинхронизированных синхронных машин соединены между собой через выключатель 11.

При работе устройства в режиме гибкой связи энергосистем с перетоком мощности между ними выключатели 5 и

6 замкнуты, выключатель 11 разомкнут, частота напряжения, вводимого во вторичные цепи асинхронизированных. синхронных машин 3 и 4 от статических преобразователей 7 и 8, формируется системой 9 управления как разность между частотой напряжения в соответствующей энергосистеме и частотой вращения вала устройства, Указанный закон регулирования обеспечивает независимое регулирование обьединяемых энергосистем и отсутствие влияния колебания частоты в одной из систем на качество электроэнергии в другой системе.

Установка турбины 10 на валу устройства позволяет осуществлять его запуск при вводе в эксплуатацию или пос ле ремонта. Кроме того, наличие турбины позволяет использовать устройство для выработки электроэнергии в различных режимах работы обьединенной энергосистемы с оптимальным использованием установлейной мощности его элементов.

В режиме, когда требуемая мощность перетока превышает установленную мощность машин устройства, первичные цепи асинхронизированных синхронных машин соединяются с системами 1 и 2 при помощи выключателей 5 и 6, а также между собой при помощи выключателя 11, и поток мощности передается из одной системы в другую, минуя асинхронизированные синхронные машины 3 и 4, которые при этом работают в генераторном режиме и передают дополнительную мощность от турбины 10 в обьединенную энергосистему.

При необходимости покрытия острого дефицита мощности в одной из систем

5 705596 6 замыкается выключатель, соединяющий турбины, содержащейся в устройстве, повыэту систему с соответствующей асинхро- сить надежность и маневренность межнизированной синхронной машиной, выклю- системной связи при оптимальном ис чатель в пепи другой машины Размыкает- пользовании установленной мощности обося и первичные цепи обеих асинхронизиро- > рудования, снизить капитальные затраты ванных машин соединяются выключателем на установку оборудования.

11. Тогда обе асинхрониэированные синхронные машины работают в генераторном режиме на дефицитную систему. На.- Ф î р м у л а и з .о б р е т е н и я пример, при дефиците мощности в системе 1о

1 замыкаются выключатели 5 и 11, вы Устройство для гибкой связи энергс выключатель 6 разомкнут. систем, содержащее две асинхронизироВ целях повышения эксплуатационной ..ванные синхронные машины, установленнадежности путем исключения узла кон- ные на общем валу, первичные цепи кажтактных колец на роторе асинхрониэиро- 15 дой из которых связаны со своей энергованных синхронных машин последние мо- системой, а ко вторичным цепям которых гут быть выполнены бесконтактными. В подсоединены два статических преобразобесконтактной асинхрониэированной син- вателя частоты, и систему управления .хронной машине первичная- и вторичная преобразователями частоты, о т. л ицепи расположены на статоре. Поатому >О ч а ю ш е е с я тем, что, с целью распри использовании бесконтактной асин- шиРения диапазона работы устройства и хронизированной синхронной машины, ли- обеспечения пуска устройства, оно снабшенной мощного узла «онтактных колец, жено турбиной, соединенной с общим ваповышается надежность и безопасность лом, и выключателями, установленными работы устройства и может быть расши- между каждой из первичных цепей асин25 рен диа з ен диапазон мощностей перетока между хронизированной синхронной машины и обьединяемыми энергосистемами, а так анергосистемой и между первичными цеже диапазон отклонений частоты. пями указанных машин, Использование в пРедлагаемом Ус - Источники информации, зо ройстве турбины предполагает его устапринятые во внимание при акспертизе новкУ на алектРостанции (ТЭС или ГЭС), 1; B. И. Соколов, H. ф. Котеленц, что поэволЯет Уменьшить капиталы ые Электромеханическая связь алектрических

1 затРаты на сооРУжение отдельного эДа- систем с разной номинальной частотой. ния, которое было бы необходимо при сб. Эффективность повышения частоты

Установке Устройства на линии алектро-, промышленного тока", иэд. ШТИИ ША передач. . Кишинев, 1975.

Использование пРедлагаемого УстРойст- 2 Р. Я ч. С .о <> . .б ве Оии гибкой свини энергосистем noeso, . gung dee Nett kupptuusumtormer о применения дополни- ЕЧ-06Ю В11 На Ые11ег-с; гомг1с тельных и усковых устройств увеличить до- 40 1 1, АЕЬ-М1И„Ка7,)gag, У

3. Авторское свидетельство

Н 02 Я 3/06 1974

¹ 502455,кл. и ° мами, покрывать дефицит мощности за счет705596

Составитель Л. дементьева

Редактор Ю. Челюканов ТехредЗ. Фанта Корректор О. Ковинская

Заказ 8048/59 Тираж 857 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж 35, Раушскач наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4