Устройство для электроснабжения нагрузки

 

Область использования: электроснабжение в аварийных режимах потребителей, не допускающих кратковременного снижения питающего напряжения. Сущность изобретения: для глубокого регулирования напряженияиспользуютдва встречно-последовательно включенных трансформатора 10-6-6-10 кВ. И при понижении напряжения первый из трансформаторов закорачивают, т.е. при этом на питающие зоны шины 1, кВ, где напряжение понизилось и стало равным 6 кВ, оказывается подключенным повышающий трансформатор 6-10 кВ, в результате на шинах потребителя напряжение становится равным 10 кВ. Это позволяет расширить диапазон регулирования практически до любого значения: на входе напряжение может понижаться до десятой доли номинального значения, соответствующий подбор коэффициента трансформации обеспечит номинальное напряжение у потребителя в аварийном режиме. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 02 J 3/00, 9/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905555/07 (22) 15.10.90 (46) 15.11,92. Бюл. М 42 (71) Южное отделение Всесоюзного госу-. дарственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) А.С.Болигуэов, Т.Г.Рябой, В,И.Свешников, В,В.Фадеев и B.Â.ÞðêoB (56) Авторское свидетельство СССР

N 1056394, кл. H 02 9 5/257, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1654916, кл. Н 02 J 3/00, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НАГРУЗКИ (57) Область использования: электроснабжение в аварийных режимах потребителей, не допускающих кратковременного снижеИзобретение относится к электротехнике, в частности к электроснабжению в аварийных режимах потребителей, не допускающих кратковременного снижения питающего напряжения, как например химпредприятия.

Известны устройства электроснабжения нагрузки, включающие электрическую подстанцию, содержащую два трансформаторэ РПН. Также известны устройства электроснабжения нагрузки, содержащие кроме силовых. трансформаторов РПН, вольтодобавочные трансформаторы или линейные регуляторы.

5U 1775793 А1 ния питающего напряжения. Сущность изобретения: для глубокого регулирования напряжения используют два встречно-последовательно включенных трансформатора 10-6-6-10 кВ. И при понижении напряжения первый из трансформаторов. закорачивают, т.е. при этом на питающие зоны шины 1, кВ, где напряжение понизилось и стало равным 6 кВ, оказывается подключенным повышающий трансформатор 6-10 кВ, в результате на шинах потребителя напряжение становится равным 10 кВ. Это позволяет расширить диапазон регулирования практически до любого значения: на входе напряжение может понижаться до десятой доли номинального значения, соответствующий подбор коэффициента трансформации обеспечит номинальное напряжение у потребителя в аварийном режиме. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электрическая подстанция, содержащая два трансформатора, обмотки низшего напряжения которых подключены к секциям шин, к которым подключены потребители, причем указанные секции шин не связаны между собой, а обмотки высокого напряжения связаны с разными источниками питания, при этом с целью повышения надежности электроснабжения потребителей в аварийном режиме, подключенных к одной из секций шин, трансформатор, подключенный к другой секции шин, выполнен с дополни1775793

15

55 тельной обмоткой, а подстанция снабжена средствами для соединения этой обмотки последовательно с обмоткой высокого напряжения другоготрансформатора. Этотехническое решение рассматривается в качестве прототипа.

Напряжение секций низшего напряжения двухтрансформаторной подстанции при питании каждого трансформатора от независимого источника питания, определяется напряжением этого источника питания, которое при КЗ в сети равно остаточному напряжению в данной точке сети. Дополнительная обмотка второго трансформатора, включаемая в аварийном режиме последовательно с обмоткой высокого напряжения первого трансформатора, существенно улучшает напряжение на секции шин низшего напряжения, к которой, подключены потребители. Однако при этом режим работы двух трансформаторов оказывается связанным и любое нарушение (КЗ с развитием аварии) на элементах, соединяющих дополнительную обмотку одного трансформатора с обмоткой высокого напряжения другого трансформатора, приводит к погашению понизительной подстанции в целом, что недопустимо для ответственных потребителей, таких как химпредприятия.

Целью изобретения является исключение взаимосвязи трансформаторов понизительной подстанции при регулировании напряжения в аварийных условиях при сохранении глубины и быстродействия такого регулирования.

Достижение цели осуществляется путем замены последовательного включения в аварийном режиме обмотки высшего напряжения одного трансформатора и дополнительной обмотки другого трансформатора,— последовательным включением двух силовых трансформаторов с взаимно обратными коэффициентами трансформации (Кт — для первого и — — для второго трансформатоI

Кт г ра, т.е, включение двух идентичных трансформаторов таким образом, что один из них работает как понижающий, а второй — как повышающий трансформатор). При этом первичная обмотка первого трансформатора подключена в секции шин низшего напряжения подстанции, а первичная обмотка (обмотка высшего напряжения) второго трансформатора подключена к шинам, питающим нагрузку.

В нормальном режиме обмотки идентичных трансформаторов, включенных по схеме

8Н1 НН1 НН2 Н2 обеспечивают сохранение напряжения, поданного на вход первого трансформатора. на выходе второго трансформатора.

При понижении напряжения на входе первого трансформатора до уровня номинального напряжения вторичной обмотки этого трансформатора, он закорачивается и отключается, напряжение подается на вторичную обмотку второго трансформатора, и в результате сохраняется номинальное напряжение на шинах, к которым подключена нагрузка.

При отключении короткого замыкания напряжение источника питания восстанавливается, что вызывает повышение напряжения на вторичной и первичной обмотке второго трансформатора сверх номинального значения на величину ЛU, которая может составить 40-50 UH. Однако это повышенное напряжение воздействует на изоляцию второго трансформатора и нагрузки кратковременно — до включения первого трансформатора, т.е. в течение долей секунды, и поэтому его следует признать допустимым, На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства;

2,10 — первый и второй трансформатор соответственно, 1,3,5,6,11 — выключатели (или тиристорные ключи) устройства для электроснабжения нагрузки, 4 — сопротивление (токоограничивающий реактор), 12 — устройство управления, 13 — датчик напряжения.

На фиг.2 приведена принципиальная схема включения предлагаемого устройства в схему понизительной подстанции (пример конкретного выполнения): 2,10 — первый и второй трансформаторы устройства для электроснабжения нагрузки, 1,3,5,6,11 — выключатели (или тиристорные ключи) устройства для электроснабжения нагрузки, 4 — сопротивление (токоограничивающий реактор), 12 — устройство управления, 13 — датчик напряжения, 15,16 — трансформаторы РП Н основной подстанции.

17,18,19,20,21,22 — выключатели основной подстанции, 14 — выключатель, обеспечивающий вывод и ремонт устройства электроснабжения нагрузки.

Изобретение осуществляется следующим образом. Оно состоит (фиг.1) из шин 7 и 8 одного напряжения, например 10 кВ, соединенных цепью, состоящей из двух уча1775793 стков. Первый участок состоит из двух параллельных цепей. Первую цепь образуют выключатель 3 напряжением 10 кВ. Вторую цепь образуют последовательно соединенные выключатель 1, трансформатор 2, реак- 5 тор 4 и выключатель 5. Один элемент в этой цепи-реактор-шунтирован выключателем 6.

Второй участок состоит из последовательной цепи, включающей два элемента— трансформатор 10 и выключатель 11, Вто- 10 рой участок соединен с первым и шинами 8, к которым подключены потребители.

При включении устройства для электроснабжения потребителей в схему понизительной подстанции (фиг.2) дополнительно 15 вводится выключатель 14, обеспечивающий шунтирование устройства при его выводе в ремонт.

Предлагаемое устройство работает сле- 20 дующим образом. Устройство срабатывает, когда датчик напряжения 13 получает сигнал о снижении напряжения у потребителя ниже допустимого уровня. От датчика через устройство управления 12 (формирование 25 цепей управления) сигнал поступает на выключатель 3. Это приводит к его включению. Трансформатор 2 шунтируется. Чтобы исключить создание контура циркуляции тока . 3-1-2-6-5, одновременно отключается вы- 30 ключатель 6. Контур, в результате этого. включает элементы 3-1-2-4-5, среди которых — реактор, ограничивающий ток до допустимого уровня, После включения выключателя

3 пониженное напряжение поступает на по- 35 вышающий трансформатор 10 и на шинах 8 напряжение повышается. При восстановлении напряжения на шинах 7 выключатель 3 отключается, а выключатель 6- включается и схема возвращается в первоначальное состояние. При выполнении ремонта устройства для электроснабжения нагрузки включается выключатель 14 (фиг.2).

Формула изобретения

1. Устройство для электроснабжения нагрузки, содержащее шины, к которым подключен источник питания, средства для быстродействующего изменения напряжения в аварийных режимах, включающее в себя коммутационные аппараты, шины для питания нагрузки. отл и чающее с я тем, что, с целью исключения взаимосвязи трансформаторов понизительной подстанции при регулировании напряжения в аварийных условиях при сохранении глубины и быстродействия такого регулирования, указанные средства для быстродействующего изменения напряжения в аварийных режимах дополнительно содержит два трансформатора, включенных последовательно, один из которых является понижающим, а другой — повышающим, причем понижающий трансформатор подключен к шинам, к которым подключен источник питания, а повышающий трансформатор подключен к шинам питания нагрузки, а указанный коммутационный аппарат включен параллельно понижающему трансформатору.

2. Устройство поп.1, отл и ча ю ще ес я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения повреждения понижающего трансформатора при закорачивании цепи обмотки низкого напряжения, otto снабжено цепочкой из параллельно соединенных токоограничивающего реактора и коммутационного аппарата.

1775793

Составитель В.Свешников

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Тупица

Редактор

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

Заказ 4038 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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