Система электроснабжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1030909

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ -:«V

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --- : .. "" /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2722277/24-07 (25 ) 2783425/24-07, 2752147/24-07; 2800672/24-07 (22 ) 05.02.79 (23 ) 12 04.79 по пп. 9-14; 25 06,79 по и. l5; 24.07.79 rio пп.16-19 (46) 23,07.83. Бюл. Н 27 (72 ) Г. А. Генрих и й. А. Никонец (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт (53) 621.316,13(088.8) (56 ) 1. Злектрические сети и станции .

Под ред . Л. Н . Баптиданова. М,, ГЗИ, 1963, с. 36, 2. Там же, с. 182.. (54)(57) 1. СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, содержащая источник питания, к обмоткам которого подсоединены два основных трансформатора, отходящие линии электропередачи и распределительные шины, отличающееся тем, что, с целью ограничения токов короткого замыкания, первичные обмотки трансформаторов подключены последовательно с обмотками источника питания.

1030909!

2, Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что обмотки источника питания включены между первичными обмотками трансформаторов.

3. Система по и, 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вторичные обмотки трансформаторов соединены последовательно и подсоединены к первым распределительным шинам.

Система па и. 3, о т л и ч а ющ а я с я . тем, что трансформаторы выполнены трехобмоточными и третичные обмотки соединены последовательно и подсоединены к вторым распределительным шинам.

5. Система по и. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена дополнительным трансформатором и двумя трехфазными токопроводами, причем первичная обмотка дополнительного трансформатора подключена параллельно обмоткам источника питания через трехфазные токопроводы, а вторичная обмотка подключена к .распределительным шинам.

6, Система по и, 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что обмотки источника выполнены расщепленными, первичные обмотки трансформатора также Bblполнены расщепленными и подключены к соответствующей расщепленной обмотке источника.

7. Система по и. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена дополнительным источником питания, трансформаторы выполнены трехобмоточными и обмотки дополнительного источника питания подключены к третичным обмоткам трансформаторов, 8. Система поп,2, отличаю щ а я с я тем, что с- целью орга-, низации плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередачи, она снабжена. коммутационными аппаратами, один из которых предназначен для закорачивания выводов источника,, причем последний установлен с стороны подключения первичной обмотки трансформатора, между источником и трансформатором установлен второй коммутационный аппарат, а к выводу второго коммутационного аппарата, подключенному к трансформатору,, подключен вывод третьего коммутационного аппарата, второй вывод которого подсоединен к отходящей линии.

9 . Система по и. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что вторичные обмотки трансформаторов подключены к разным распределительным шинам.

10. Система по и. 9, о т л и ч аю щ а я с я тем, что линии электропередачи подсоединены к различным распределительным шинам., 11. Система по и. 10, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным трансформатором для подключения потребителей, выводы первичной обмотки которого подключены к различным линиям электропередачи.

12. Система по и, 10, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она.снаб,жена двумя дополнительными трансформаторами и дополнительными шинами, первичные обмотки которых подсоединены к различным линиям электропередачи, а вторичные обмотки которых одними выводами соединены между собой, а вторыми выводами подключены к соответствующим дополнительным шинам.

13. Система по и. 12, о т л и ч аю щ а я с я тем, что линии электропередачи выполнены двухпроводными, каждый провод подсоединен к двум фазам обмоток основных и дополни.тельных трансформаторов, причем третьи фазы..двух основных и двух дополнительных трансформаторов попарно соединены между собой, а вторичные обмотки дополнительных транс; форматоров одними выводами подсоединены к сборным шинам, а вторые их выводы пофазно объединены между собой.

14. Система па и. 10, о т л и ч аю щ а я с ..я тем, что она снабжена батареей продольной компенсации, причем последняя включена последовательно в линию электропередачи.

15. Система по и. 12, о т л и ч аю щ а я с- я тем, что фазы одной из распределительных шин соединены между собой, 16. Система по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным источником питания, причем основной и дополнительный источники одними выводами подсоединены к выводам обмоток низкого напряжения соответствующих основных трансформаторов, а вторые выводы источников соединены между собой перемычкой.

10 0 0Я

17. Система по и, 16, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что основные трансформаторы выполнены с различными группами соединения обмоток.

18. Система no n. 16, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена закорачивающим коммутационным

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение для повышения эффективности работы систем электроснабжения.

Известен источник, вырабатывающий электроэнергию на электростанции 1 ).

Недостаток этого источника - весьма большие токи короткого замыкания как íà его выводах, так и внутри источника, вызывающие значительные электродинамические и термические воздействия. Выпускаемые источники электроэнергии выполняются с учетом возможных действий токов короткого замыкания, что приводит к резкому увеличению их стоимости. Однако надежность работы существующих мощных источников еще недостаточна. Ilo данным ОРГРЭСа каждый третий генератор мощностью b0 ИВт и выше ежегодно повреждается . У генераторов мощностью 300 ИВт и выше . ежегодно повреждается каждый второй. При этом значительная доля повреждений вызвана или сопровождается короткими замыканиями. Для гидрогенераторов, по данным ОРГРЭСа, такая доля составляет 944, Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система электроснабжения, содержащая источник и два трансформатора, питаемых от упомянутого источника(2.1.

С целью повышения надежности работы системы, соединение между статорной обмоткой генератора и обмоткой низкого напряжения блочного трансформатора выполняют закрытым коробчатым шинопроводом, Однако такое решение не обеспечивает достаточного повышения надежности работы блока из-за возможаппаратом, подключенным к перемычке.

19. Система по и. 18 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что последовательно с закорачивающим коммутационным аппаратом включено комплексное сопротивление. ных внутренних повреждений в генераторе. Каждое внутреннее короткое замыкание генератора приводит к длительному простою всей системы электроснабжения на время выполнения ремонтных работ. Иногда длительность аварийного простоя ге- нератора составляет сотни часов.

Целью изобретения является повы - шение эффективности работы системы за счет существенного ограничения расчетных величин тока короткого замыкания.

Указанная цель достигается

30 тем, что в системе электроснабжения, содержащей источник питания, к обмоткам которого подсоединены два основных трансформатора, отходящие линии электропередачи

3g и распределительные шины, первичные обмотки трансформаторов подключены последовательно с обмотками источника питания..

40 Обмотки источника питания могут быть включены между первичными обмотками трансформаторов.

Вторичные обмотки трансформатора могут быть соединены последо4> вательно и подключены к первым распределительным шинам.

Трансформаторы могут быть выполнены трехобмоточными и третичные обмотки соединены последовательно и подключены к вторым распределительным шинам.

Кроме того, может быть установлен дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого под5 ключена параллельно обмоткам источника через трехфазные токопроводы, а вторичная обмотка подключена к распределительным шинам.

10309

Источник может быть выполнен с расщепленными обмотками, первичные обмотки трансформаторов выполнены расщепленными и подключены к соответствующей расщепленной обмотке источника.

Система электроснабжения может быть снабжена дополнительным источником.питания, трансформаторы выполнены трехобмоточными и обмотки дополнительного источника питания подключены к третичным обмоткам трансформаторов.

С целью организации плавки гололеда на проводах воздушных линий

15 электропередачи с одной из сторон обмотки источника установлен коммутационный аппарат, за корачи вающий между собой выводы источника, а в цепи между точкой подключения упомянутого ком-, мутационного .аппарата и первичной обмоткой одного из трансформаторов, подключенного с этой же стороны обмотки источника, последовательно установлен второй коммутационный аппарат, а к упомянутой первичной обмотке одного из трансформаторов через третий коммутационный аппарат подключены провода воздушной линии электропередачи.

Повышение эффективности работы системы достигается тем, что вторичные обмотки трансформатора подключены к разным распределительным сборным шинам.

Линии электропередачи при этом могут быть подключены к разным распределительным шинам, С этой же целью потребители электроэнергии подключены через дополнительный трансформатор, выводы первичной обмотки которого подключены к различным линиям электропередачи .

С этой же целью отбор мощности осуществляется через два дополнительных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к разным линиям электропередачи, а вторич, ные обмотки которых одними выводами соединены последовательно межру собой, а другими выводами подключены 50 к разным секциям дополнительных шин.

Линии электропередачи . выполнены двухпроводными, каждый провод которых подключен к соответствующей фазе высоковольтных обмоток тран- 55 сформаторов с одной и другой стороны линии электропередачи, а третьи фазы BblcoKQBQAbTHblx обмоток упомянутых

09 4 трансформаторов соединены между собой, а вторичные обмотки дополнительных трансформаторов одними выводами подсоединены к сборным шинам, а вторые их выводы пофазно объединены между собой.

Последовательно с проводами линии электропередач может быть включена батарея продольной компенсации.

Одна из секций шин может быть закорочена.

Кроме того, с целью существенного ограничения расчетных величин токов короткого замыкания, система содержит другие блочный трансформатор и источник электроэнергии, ста ,торная обмотка которого с одной стороны подключена к обмотке низкого напряжения другого блочного трансформатора, обмотка высокого напряжения которого подключена к другим шинам высокого напряжения, между другими выводами одноименных фаз статорных обмоток обоих источников установлены перемычки .

При этом группы соединения обоих блочных трансформаторов могут быть различны.

К перемычке, соединяющей другие выводы статорных обмоток обоих источников, может быть подключен закорачивающий коммутационный аппарат.

Дополнительно последовательно с закорачивающим коммутационным аппаратом может быть включено комплексное сопротивление.

На фиг. 1 изображена система электроснабжения, содержащая источник и два трансформатора; на фиг,2система источник-два трехобмоточных трансформатора, третичные обмотки которых используются для питания собGTBGHHblx нужд системы; на фиг. 3 - система источник - два двухобмоточных трансформатора с дополнительным трансформатором для питания собственных нужд; на фиг. 4 - система источникдва трансформатора с расщепленными обмотками; на фиг. 5 - система два источника - два трансформатора; на фиг, 6 - система источник — два трансформатора, позволяющая организовать плавку гололеда на проводах воздушных линий электропередачи; на фиг. 7система источник — два трансформатора; на фиг. 8 и 13 - система источник - два трансформатора - две линии; на фиг. 9 и 14 - вариант отбора мощности от двухцепной ВЛ с помощью одS 103 ного трансформатора; на фиг. 10 и 15вариант отбора мощности от двухфазной 8Л с помощью двух трансформаторов; на фиг. 11- вариант выполнения двухцепной линии электропередачи в виде четырехпроводной линии; на фиг. 12 и 16 - двухцепная линия с продольной компенсацией; на фиг. 17система электроснабжения, содержащая два источника и два трансформатора; на фиг. 18 - система два источника - два.трансформатора с закорачивающим коммутационным аппаратом, подключенным к перемычке между другими выводами статорных обмоток генераторов; на фиг. 19- система два источника - два трансформатора с комплексным сопротивлением в цепи закорачивающего коммутационного аппарата, Система электроснабжения (фиг.l) содержит источник 1 питания, выводы статорной обмотки которого подключены к обмотке низкого напряжения блочного основного трансформатора 2, обмотка высокого напряжения которого подключена к распределительным шинам 3 высокого напряжения через обмотку высокого напряжения второго основного трансформатора 4, обмотка высокого напряжения которого подключена с другой стороны статорной обмотки источника 1 питания. Обмотка высокого напряжения второго основного трансформатора включена к шинам 3 высокого напряжения.

В нормальном режиме работы системы линейные токи обмоток низкого напряжения трансформатора 2 и трансформатора 4 равны току статорной обмотки источника 1 питания и являются намагничивающими токами для обоих трансформаторов. Токи обмоток высокого напряжения трансформаторов 2 и 4 также равны и являются раэмагничивающими токами дпя обоих трансформаторов. Разность приведенных токов обеих обмоток трансформаторов является током холостого хода.

Напряжение статорной обмотки источника 1 уравновешивается суммой напряжения на обмотках низкого напряжения трансформаторов 2 и 4. Распределение напряжений между блочными трансформатором .2 и дополнительным трансформатором 4 принудительно задается параметрами их характеристик холостого хода. Векторная сумма нап0909 Ь ряжения обмоток высокого напряжения трансформаторов 2 и 4 приложена к шинам высокого напряжения. . В предлагаемой системе электроснабжения отсутствуют сверхтоки как при междуфазных замыканиях внутри статорной обмотки источника 1, так и при повреждениях изоляции перемычек, соединяющих выводы источника !

О с обмотками трансформаторов 2 и 4.

Отсутствуют сверхтоки также при любых видах повреждения изоляции блочного трансформатора 2, обмотки низкого напряжения дополнительного

15 трансформатора 4 и перемычки, соединяющей обмотки высокого напряжения трансформаторов 2 и 4. В упомянутых аварийных режимах имеет место лишь перераспределение напряжений на об20 мотках трансформаторов 2 и 4, а напряжение источника 1, шин 3 высокого напряжения и выдаваемая источником l,â энергосистему мощность будут неизменными.

25 Допустим, что произошло трехфазное короткое замыкание на выводах статорной обмотки источника 1, подключенных к трансформатору 2. В этом случае все напряжение источника l будет приложено к обмотке низко го напряжения трансформатора 4. При одинаковых коэффициентах трансформации трансформаторов 2 и 4 величина рабочих токов во всех элементах блока не изменится, а трансформатор 2

35 окажется включенным последовательно в контур нагрузочного тока своим сопротивлением рассеивания. Так как ток обмотки высокого напряжения трансформатора 2 не изменился, то не изменился и ток обмотки низкого напряжения этого трансформатора. Следовательно, через место короткого замыкания будет протекать лишь ток холосто45 го хода трансформатора 4.

При трехфазном замыкании на выводах статорной обмотки источника 1, подключенных к обмотке низкого напряжения трансформатора 4, процессы аналогичны описанным с той лишь разницей, что мощность источника 1 выдается в сеть через трансформатор 2.

Самые большие токи короткого замыкания, по которым следует проверять

55 механическую прочность обмоток как источника 1, так и трансформаторов 2 и 4, имеют место при коротких замыканиях на шинах 3 высокого нап1030909

8 ряжения. Но при этом надо учитывать, что этот ток ограничивается как сопротивлением источника l так и сопротивлением обмоток трансформаторов 2 и 4.

В стандартной системе электроснабжения при внутренних повреждениях в источнике через место повреждения протекает сумма токов как со стороны самого источника, так и со стороны энергосистемы (через блочный трансформатор).

Проведенные расчеты показывают, что токи короткого замыкания в предлагаемой системе электроснабжения примерно в 3-5 раз меньше, чем в стандартных системах.

После аварийного отключения стандартной системы через место повреждения протекают сверхтоки от источника до теЯ пор, пока с помощью системы АГП не удается полностью погасить магнитное поле генератора.

Таким образом, предлагаемая система электроснабжения позволяет не только ограничить расчетные аварийные токи, но и существенно уменьшить длительность их протекания, что важно с точки зрения термической устойчивости оборудования системы, К преимуществам предлагаемого варианта блока следует отнести существенное конструктивное упрощение перемычек, соединяющих элементы сисI темы.

На фиг. 2 представлен вариант системы,в котором решен вопрос питания собственных нужд электростанции, В отличие от рассмотренной системы (фиг. 1),в этом варианте основные трансформаторы 2 и 4 имеют третичные обмотки, одна из которых соединена в "звезду". Вторичные и третичные обмотки соединены последовательно между собой, причем третичные обмотки подсоединены к вторым распределительным шинам 5.

Из рассмотренных выше примеров видно, что сумма напряжения третичных обмоток трансформаторов 2 и 4, как в нормальных режимах, так и при всех повреждениях внутри блока неизменна, что обуславливает эффектив-. ную работу механизмов собственных нужд.

Вариант питания собственных нужд электростанции, позволяющий упростить конструкцию трансформаторов 2 и

4, приведен на фиг. 3, В отличие варианта, показанного на фиг. 1, этот вариант системы имеет дополнительный трансформатор 6, первичная обмотка которого подключена параллельно ста5 торной обмотке источника 1, а вторичная обмотка подключена к вторым распределительным шинам 5. Первичная обмотка трансформатора 6 подключается к источнику 1 с помощью двух трех1" фазных токопроводов 7 и 8. Важно, чтобы токопроводы 7 и 8 были выполнены так, что короткие замыкания между ними исключаются. Единственным опасным случаем в схеме (фиг. 3) может оказать1. i ся одновременный пробой или перекрытие двух выводов первичной обмотки второго дополнительного трансформатора b, что представляется маловероятным.

211 Мощные генераторы часто выполняются с расщепленными статорными обмотками, Вариант выполнения системы, содержащей генератор с расщепленными обмотками, представлен на фиг,4.

>-> Трансформаторы 2 и 4 имеют расщепленные обмотки низкого напряжения, причем каждая из расщепленных обмоток трансформаторов 2 и 4 подключена к соответствующей расщепленной статор30 ной обмотке генератора 1, В стандартных системах короткие замыкания между расщепленными статорными обмотками сопровождаются значительными сверхтоками. В предлагаемом

З5 варианте каждая из расщепленных обмоток генератора 1, не подключенная к соответствующим расщепленным обмоткам трансформаторов 2 и 4, может не иметь электрической связи между

4О собой. Вследствие этого даже повреждение изоляции между расщепленными обмот ками одной фазы ст втор а генератора l не приводит к появлению сверхтоков. Если же такая электрическая

4 связь через расщепленные обмотки трансформаторов 2 и 4 предусмотрена, то реактансом рассеивания расщепленных обмоток трансформаторов 2 и 4 могут во много раз ограничивать вели50 чину аварийного тока. Это обусловлено весьма малой величиной напряжения, под действием которого протекают аварийные таки.

На фиг. 5 представлена система, в которой трансформаторы 2 и 4 имеют третичные обмотки, между выводами которых включена статорная обмотка дополнительного источника 9

1030909

10 питания. Процессы, происходящие в схеме (фиг.5 ) практически аналогичны процессам схемы, представленной на фиг, 4.

Все отмеченные достоинства новых вариантов системы электроснабжения

l касаются и случаев работы мощных синхронных машин в режиме синхронного компенсатора;

Разработанная принци пиал ьная о схема системы электроснабжения позволяет эффективно использовать оборудование системы также с целью организации плавки гололеда на проводах воздушных линий, отходящих от расп- 15 ределительного устройства электростанции. Один из вариантов схемы приведен на фиг. 6. Со стороны статорйой обмотки источника 1, подключенного к основному трансформатору 2, 20 установлен коммутационный аппарат

10, закорачивающий между собой выводы.статорной обмотки источника 1.8 цепи между точкой подключения коммутационного аппарата 10 и обмоткой низ- 5 кого напряжения блочного трансформатора 2 установлен второй коммутационный аппарат 11. К обмотке низкого напряжения трансформатора 2 через третий коммутационный аппарат 12 ;р подключаются провода воздушной отходящей линии электропередачи (ВЛ) 13.

Если исключить коммутационный аппарат 10, отключить аппарат 11 и включить аппарат 12, то по проводам

ВЛ 13 будет протекать ток, обеспечивающий эффективную борьбу с гололедноизморозевыми образованиями. Даже при коротких замыканиях на ВЛ 13 величина аварийного тока не будет превышать номинального тока плавки.

Аналогично этой схеме (фиг. 6) Мо жет быть собрана схема,в которой провода ВЛ 13 подключаются к обмотке низ45 кого напряжения дополнительного трансформатора 4.

При соответствующем выборе номинальных напряжений обмоток низкого напряжения трансформаторов 2 и 4, возможен вывод в ремонт одного из трансформаторов и обеспечение нормальной работы генератора в блоке с оставшимся трансформатором 4 или 2.

Система электроснабжения (фиг ..7) содержит источник 1, статорная обмотка которого с одной стороны подключена к обмотке низкого напряжения основного трансформатора 2, обмотка высокого напряжения которого подключена к распределительным шинам 3 высокого напряжения. Кроме того, система имеет второй основной трансформатор 4,обмотка низкого напf ряжения которого подключена к другой стороне статорной обмотки источника 1, а обмотка высокого напряжения подключена к вторым распределительным шинам 5 высокого напряжения. В нормальном режиме работы напряжение статорной обмотки источника

I распределяется между обмотками низкого напряжения трансформаторов

2 и 4. Величина напряжений, прикладываемых к трансформаторам 2 и 4, зависит от характеристик холостого хода этих трансформаторов. Напряжение на распределительных винах 3 и

5 высокого напряжения определяется коэффициентом трансформации трансформаторов 2 и 4. С целью поддержания напряжения на винах 3 и 5 в допустимых пределах целесообразно поддерживать необходимое соотношение мощностей нагрузок, подключаемых к шинам 3 и 5. При коротком замыкании в любой точке системы (фиг. 7) токи короткого замыкания практически мало отличаются от нагрузочных токов. При этом имеет место форсировка (увеличение) напряжения на неповрежденных элементах системы. Так, например,при повреж-, дении трансформатора 2 или коротком замыкании на шинах 3 увеличивается .напряжение на трансформаторе 4 и шинах 5.

С целью более четкого поддерживания в нормальном режиме напряжения на шинах 3 и 5 к ним могут быть подключены дополнительные источники питания, которые могут взять на себя разницу мощностей нагрузок, подключенных к шинам, и мощностей, выделенных источником питания (фиг./). на эти шины, В рассматриваемом случае схема подключения системы может быть полезной также с точки зрения повышения устойчивости работы электрической сети.

Устройство (фиг. 8) дополнительно имеет две линии I4 и 15, которые подключены соответственно к шинам 3 и 5 и к распределительным шинам 16 и 17 приемных подстанций.

Представленная .на фиг. 8 и 13 система источник 1 - два трансформато0909 12

11 103 ра 2 и 4 — две линии 14 и 15 обладают такими же свойствами, что и устройство, показанное на фиг.7, При этом ограничиваются токи к.з. также и при повреждениях на линиях 14 и 15 что позволяет существенно упростить коммутационную. аппаратуру, При аварийном либо плановом выводе из работы элементов оборудования одной половины системы вторая может функционировать нормально, В зависимости от конкретных особенностей реализации устройства, нормальная работа половины системы может быть обеспечена как при повышенном, так,и при номинальном напряжении (например, за счет уменьшения тока возбуждения источника 1).

Возможный вариант отбора мощности от системы (фиг.8) показан на фиг,9, Устройство (фиг. 9 и 14 ) для отбора мощности от системы, идентичной системе на фиг.8 и 18, имеет дополнительный трансформатор 6, одни выводы первичной обмотки которого подключены через шины 16 к линии 14 электропередачи, а другие выводы первичной обмотки трансформатора 10 с противоположной стороны обмотки подключены через шины 17 к другой линии 15 электропередачи.

Вторичная обмотка трансформатора 6 подключена к шинам 18, от которых питается потребитель. . Описанная схема отбора мощности гарантирует неизменное напряжение на шинах 18 нагрузки при повреждении любого элемента системы электроснабжения источник 1- два трансформатора

2 и 4 - две линии 14 и 15, а также ограничивает величину тока в месте повреждения до значения тока холостого хода одного из трансформаторов 2 или 4, при повышенном (в пределе до двух раз ) номинальном напряжении, Если выбрать трансформаторы 2,4 и 6 с запасом по индукции, обеспечивающим их длительную работу при двойном рабочем напряжении, а также соответственно усилить изоляцию линий электропередачи, то отключение одной из полуцепей не приведет к снижению передаваемой мощности. Стоимоть линий 14 и 15 электропередачи может быть значительно сокращена за счет уменьшения габаритов между проводами, а также отказа от монтажа грозозащитного троса, Это оЬусловле. 1о самопогасанием дуги при перекры5

?5

55 тии любого из воздушных промежутков из-за малой величины тока к.з. Все оборудование системы (фиг.9) практически может рассчитываться без учета аварийных воздействий только по условиям нормального режима, Возможно также осуществить отбор мощности с помощью двух трансформаторов (фиг. 10 и 15).

В этом варианте для отбора мощности установлены два дополнительных трансформатора 6 и 19, первичные обмотки которых подключены соответственно через шины 16 и 17 к р зным линиям 14 и 15 электропередачи. При этом вторичные обмотки трансформаторов 6 и 19 соединены последовательно и подключены с другой стороны обмоток к разным секциям шин 18 и 20.

Особенности работы предлагаемого устройства идентичны устройству, представленному на фиг. 8 и 13.

В частности, отбор мощности от шин 18 и 20 может быть организован таким же оЬразом, как и отбор мощности от шин 3 и 5 системы (фиг.9) °

На фиг. 11 представлен вариант выполнения двухцепной линии электропередачи в виде четырехпроводной линии. Принципиально схема соединения идентична схеме систе ю, изображенной на фиг. 9.При этом линии

14 и l5 электропередачи выполнены двухпроводными, каждый провод которых подключен через шины 3, 16 и

5, 17 к соответствующей фазе высоковольтных обмоток трансформаторов

2 и 4, Ь и 19 с одной и другой стороны упомянутых линий 14 и 15. электропередачи, а третьи фазы высоковольтных обмоток упомянутых трансформаторов 2 и 4, 6 и 19 соединены между собой.

Представленный вариант системы требует существенно меньших капитальных затрат на сооружение линии из-за уменьшения количества проводов. Так как нагрузочные токи соответствующих фаз линий l4 и 15 из-за особенности выполнения схемы находятся в противофазе, то соединение третьих фаз высоковольтных обмоток трансформаторов 2 и 4, а также 6 и

19 обеспечивает нормальную циркуляцию токов и практически симметричное напряжение на шинах 18 и20 нагрузки.

На фиг, 12 и 16 представлена предлагаемая система с продольной компенсацией индуктивного сопротивления.

1ОЗОЦОУ

Схема соединения системы идентична схеме на фиг.о и 13.Дополнительно в рассечку линий 14 и 15 включены батареи конденсаторов 21 и 22.

Применение продольной компенсации индуKTHвного coflpoTHвления системы из-за специфики режимов системы существенно снижает расчетные воздействия на батареи конденсаторов

21 и 22. Это объясняется отсутствием

1 сверхтоков при коротком замыкании .любых видов на линиях 14 и 15, к чему так чувствительны батареи в стандартных схемах сетей. Вследствие этого вместо специальных конденсаторов,батареи 21 и 22 можно комплектовать обычными конденсаторами, предназначенными для шунтовых конденсаторных батарей, что существенно снижает стоимость сооружения конденсаторных батарей 21 и 22 и повышает эффективность работы всей системы.

Показанная на фиг. 17 система содержит источник l статорная обмотка которого с одной стороны подключена к обмотке низкого напряжения трансформатора 2, а его обмотка высокого напряжения подключена к шинам высокого напряжения.

Статорная обмотка другого источника 23 с одной стороны подключена к обмотке низкого напряжения другого основного трансформатора 4, а его обмотка высокого напряжения подключена к другим шинам 5 высокого напряжения. Между другими выводами одноименных фаз статарных обмоток источников 1 и -23 установлены перемычки 24.

Указанная схема соединения элементов системы электроснабжения

- (фиг. 17 ) позволяет существенно ограничить расчетные токи короткого замыкания и формировать напряжение в момент короткого замыкания на неповрежденных элементах электрической системы, что повышает ее динамическую устойчивость, Например, при трехфазном к.з. на шинах 3 высокого напряжения суммарная ЭДС источников 1 и 23 прикладывается к трансформатору 4 и действует навстречу ЭДС энергетической системы, подключенной к шинам 5 высокого напряжения. Таким образом результирующая ЭДС,не превышает номинального значения, а составляющая тока к,з, протекающая к месту повреждения от рассматриваемого блока, ограничивается суммарным реактансом двух трансформаторов 2 и 4, двух генераторов 1 и 23 и эквивалентным реактансои системы, подключенной к шиS нам 5.

Даже при работе системы .на шины бесконечной мощности, расчетная величина тока к.з, уменьшается в два раза.

Если реактанс системы, подключенной

10 к шинам 5, отличен от нуля, имеет место дополнительное ограничение тока к.з. При этом напряжение на шинах

5 становится выше номинального на величину произведения тока к.з, на

15 сопротивление системы. Если группы соединения трансформаторов 2 и 4 одинаковы, то в нормальном режиме векторы напряжения на шинах 3 и 5 должны быть в противофазе. Чтобы

20 иметь вектора напряжения на шинах 3 и

5 в фазе, целесообразно изменить группу соединения одного из блочных трансформаторов на шесть.условных единиц, что, как правило, не выг5 зывает затруднения, так как на крывке блочного. трансформатора обычно выводятся все шесть выводов обмотки напряжения.

Целесообразно также изменить на

Зошесть условных единиц группу соединения трансформатора собственных нужд системы, подключенного к тому блочному трансформатору, группа.соединения которого изменена. Это з полезно по условию перевода собственных нужд блока на резервный трансформатор собственных нужд станции без погашения потребителей собственных нужд.

4g На фиг. 18 показан вариант системы электроснабжения с закорачивающим коммутационным аппаратом 25, подключенным к перемычке 24. Схема соединения элементов полностью иден4g тична схеме на фиг. 17

Наличие коммутационного аппарата

25 обеспечивает большую гибкость схемы за счет возможности независимой работы блоков, состоящих из оисточника l и трансформатора 2, а такие источника 23 и трансформатора

5. Такая работа может потребоваться, например, при выводе в ремонт какого-либо элемента схемы. Кроме того, при включенном положении коммутационного аппарата 25 возможна независимая синхронмвация каждого иэ источников электроэнергии схемы с системои.

Схема на фиг ..19 идентична схеме на фиг. 18, Дополнительно в цепи закорачивающего аппарата 29 последовательно включено комплвксное сопротивление 26, в качестве которого может быть, например, установлен реактор или активное сопротивление.

Его назначение - уменьшение постоянной времени контура аварийного тока, а также некоторое снижение форсировки напряжения на неповрежденных элементах электрической сети при коротком замыкании °

При наличии этого сопротивдения 26 система может работать и в нормальном режиме с включенным коммутационным аппаратом 25, так как при равной загрузке обоих источников 1 и 23 напряжение в точке подключения

30909 16 сопротивления 26 равно нулю. При коротком замыкании в сети наличие сопротивления 26 существенно снижает уровни токов короткого замыка5 ния.

Предлагаемые схемы (фиг.17-19) соединения элементов системы легко реализуются не только на новых станциях, но и на существующих,при этом

10 для выполнения схемы не требуетоя применение нестандартного оборудования.

Предлагаемые схемы реализации сис"

15 темы электроснабжения существенно снижают стоимость их из готовлен ия, повышают надежность работы вследствие существенного ограничения токов короткого замыкания.

1030909

Фиг. Ф

ФИЗ. 5

1030909

1030909

1030909

22

Фиг. 12

1030909

1030909

Фиг. 18

Заказ 5228/54 Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л.Дементьева

Редактор И.Николайчук Техред И.Иетелева Корректор А. Ференц