Устройство для объединения энергосистем

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - упрощение и повышение экономичности. Устройство объединяет энергосистемы с напряжениями V<SB POS="POST">1</SB> и V<SB POS="POST">2</SB>, отличающимися частотами. При автоматическом изменении результирующей ЭДС одной из электрических машин, например 9, пропорционально синусу, а второй - 10, пропорционально косинусу половины взаимного угла δ между векторами напряжений V<SB POS="POST">1</SB> и V<SB POS="POST">2</SB> обеспечивает независимость активной мощности, передаваемой через устройство от взаимного угла. Угол же между ЭДС каждой из машини напряжением якоря оказываются равным попеременно нулю или 180 эл. град. Устойчивая работа машин при угле, равном 180 эл. град. обеспечивается за счет соответствующего регулирования тока возбуждения в обмотках 11, 12, расположенных в пространстве под углом к результирующей ЭДС. Напряжение на зажимах якоря каждой из машин имеет частоту, равную средней частоте объединяемых систем, а их модули изменяются при изменении угла между максимальным и нулевыми значениями. При этом, если модуль напряжения на зажимах одной из машин принимает нулевое значение и вращающий момент на валу этой машины падает до нуля, неп на зажимах второй машины максимально. Поэтому синхронный двигатель 15, находящийся на валу машины 9 и питаемый от машины 10, развивает момент, достаточный для покрытия потерь холостого хода и вращения машины 9 со средней частотой. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСПУБЛИК ()9) (I II (дц 4 Il 02 J 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41.33610/24-07 (22) 20.06„86 (46) 07,07,89. Бюл, II 25 (71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) А,.С.,Зеккель, A.Õ Есипович, Ji.À.Êoùååâ и А.В.Черкасский (53) 621,316.728 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 762087, кл, Н 02 J 3/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 666607, кл, H 02 J 3/06, 1979, Авторское свидетельство СССР № 577607, кл.. H 02 J 3/34, 1977, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ

ЭНЕРГОСИСТЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике, Цель изобретения — упрощение устройства, Устройство объединяет энергосистемы с напряжениями U< и U с отличающимися частотами, При автоматическом изменении результирующей

ЭДС одной из электрических машин, например 9, пропорционально синусу, а второй — 10 пропорционально косинусу половины взаимного угла 0 между напряжениями U„ и U обеспечивается независимость активной мощности, передаваемой через устройство от вэа1492414 имного угла Угол же оказывается равным попеременно нулю или 180 эл, град„

Устойчивая работа машин при угле, равном 180 эл град, обеспечивается за счет соответствующего регулирования тока возбуждения н обмотках, расположенных в пространстве под углом к результирующей ЭДС. Напряжение на зажимах якоря каждой из машин имеет частоту, равную средней частоте объединяемых систем, а их модули изменяются при изменении угла между максимальным и нулевыми значениями. При этом, f .cJIH модуль нагг1>яжения ня зажимах одной из машин принимает нулевое значение и вращающий момент на валу этой машины падает до нуля, напряжение на зажимах машины максималь«о Поэтому синхронный двигатель 15, находящийся на валу машины 9 и питаемый от машины 10, развивает момент, достаточный для покрытия потерь холостого хода и вращения машины 9 со средней частотой 2 ил

30 тановки.

На фиг 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — графики зависимостей.

Устройство (фиг 1) содержит сило35 вые трехобмоточные трансформаторы

1 и 2, первичные сетевые обмотки 3 и 4 трансформаторов, вторичные сетевые обмотки 5 и 6 трансформаторов, третичные (г еператорные) обмотки 7 и 8 трансформаторов, обмотки якорей электрических машин 9 и 10, роторы

11 и 12 электрических машин с многоосевым возбуждением, автоматически регулируемые возбудители 13 и 14 электрических машин, регулируемые приводы 15 и 16 электрических машин, U,, 1 — напряжения шин объединяемых энергосистем

Первичные сетевые обмотки 3 и 4 соединены последовательно-согласно и подключены к шинам энергосистемы с напряжением U< Вторичные сетевые обмотки 5 и 6 соединены последовательно-встречно и подключены к шинам

55 энергосистемы с напряжением U< К третичной обмотке 7 трансформатора 1 подключены обмотка якоря электричествЂ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам повы- 20 щения устойчивости и надежности работы объединенных энергосистем путем объединения систем гибкими связями, обеспечивающими возможность их параллельной работы при различных частотах.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение экономичности работы за счет отказа от частотнорегулируемого привода и связанной с ним выпрямительно-инверторной уской машины 9 и обмотка якоря регулируемого привода 16, вал которого соединен механически жестко с валом ротора 12 электрической машины 10. К третичной обмотке 8 трансформатора 2 подключена обмотка якоря электрической машины 10 и обмотка якоря регулируемого привода 15, вал которого соединен механически жестко с валом ротора 11 электрической машины 9 К обмоткам роторов 11 и 12 подключены автоматически регулируемые возбудители 13 и 14 соответственно

Устройство работает следующим образом

При автоматическом изменении результирующей ЭДС одной из электрических машин пропорционально синусу и второй -пропорционально косинусу половины взаимного угла о между векторами напряжений U и Б обеспечивается независимость активной мощности, передаваемой через устройство, от указанного взаимного угла. Угол же между ЭДС каждой из машин и напряжением якоря (внутренний угол) оказывается равным попеременно нулю или

180 эл.град., Таким образом, активная мощность, потребляемая или выдаваемая машинами, тождественно равна нулю. Устойчивая работа машин при угле, равном 180 эл.град., обеспечивается эа счет соответствующего ре.гулирования тока возбуждения в обмотках, расположенных в пространстве г:од углом к результирующей ЭДС. Напряжение на зажимах якоря каждой из машин имеет частоту, равную средней частоте объединяемых систем, а их модули изменяются при изменении угла между максимальным и нулевым значениями.

1492414

Причем н то время, каг модуль напряжения на зажимах одной иэ машин принимает нулевое значение и вращающий момент на BBJIv этой маишны падает до нуля, напряжение на зажимах второй MBlllHHbl максимально. Поэтому синхронный двигатель, находящийся на валу первой машины и питаемый эа счет внонь организуемых снязей напряжением с зажимов якоря второй машины, развивает момент, достаточный для покрытия потерь холостого хода и вращения первой машины со средней частотой. То же самое происходит с двигателем, находящимся на валу второй машины в то время, когда напряжение на зажимах этой машины проходит зону малых напряжений.

Приводной двигатель машины 9 обеспечивает ее устойчивую работу в диапазоне углом F /2 45-90 и 215

270 эл.град, rpe ннутренний угол машины равен 180 эл.град, а также в диапазонах 90-135 и 270-315 эл.град, где напряжение на зажимах статора машины 9 снижено так, что не обеспечивает ее вращающего момента. В указанных диапазонах углов напряжение на приводном двигателе 15 9 достаточно для создания вращающего момента. Приводной двигатель 16 машины 10 обеспечивает ее работу в диапазонах углов 135-180 и 315

360 эл.град, где внутренний угол машины 10 равен 180 эл.град, а также в диапазонах 1Ь0-215 и 0-45 эл.град, где снюкено напряжение статора машины 10.

Зкономический эффект от использования изобретения, т.е. от замены частотно-регулируемого привода синхронным и организации новых связей, состоит в экономии капитальных затрат, связанных с отказом от установки выпрямительно-инверторного преобразователя частоты для питания частотно-регулируемого привода.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для объединения энергосистем с различными частотами, со,цержащее дна трехобмоточных трансформатора, первичные обмотки которых соединены последовательно-согласно и подсоединены к одной иэ энергосис2р тем, вторичные обмотки соединены последовательно-встречно и подсоединены к второй энергосистеме, а к третичной обмотке каждого трансформатора подсоединена электрическая машина, 25 снабженная несколькими обмотками возбуждения, расположенными под различными углами к оси ротора, нал каждой машины снабжен индивидуальным электроприводом, о т л и ч а ю щ е

Зо е с я тем, что, с целью упрощения и повышения экономичности, двигатели электропривода ныполнены синхронными, причем обмотки якоря двигателя, расположенного на валу первой машины, 35 присоединены к Зажимам якоря второй машины, а обмотки якоря двигателя, расположенного на валу второй машины, присоединены к зажимам якоря перво;" машины.

1492414

Составитель М.Поляков

Техред Л.Серррохова Корректор М.Васильева

Редактор Н.Тупица

Заказ 3888/54

Тираж б07

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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