Мачтовая электростанция-компенсатор реактивной мощности воздушной линии электропередачи

Авторы патента:

H02J3/18 - устройства для регулирования, устранения или компенсации реактивной мощности в сетях (для регулирования напряжения H02J 3/12; использование катушек Петерсена H02H 9/08)

H02J13/00 - Схемы устройств для обеспечения дистанционной индикации режимов работы сети, например одновременная регистрация (индикация) включения или отключения каждого автоматического выключателя сети; схемы устройств для обеспечения дистанционного управления средствами коммутации в сетях распределения электрической энергии, например включение или выключение тока потребителям энергии с помощью импульсных кодовых сигналов, передаваемых по сети

Владельцы патента RU 2503115:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО ОрелГАУ) (RU)

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для повышения коэффициента полезного действия воздушной линии электропередачи, а также качества электроэнергии, отпускаемой сельскохозяйственным потребителям. Технический результат заключается в снижении потерь активной мощности, электроэнергии и потерь напряжения в воздушной электрической сети, что повысит коэффициент полезного действия воздушной линии электропередачи, а также качество электроэнергии, отпускаемой сельскохозяйственным потребителям. Мачтовая электростанция-компенсатор содержит синхронный генератор, присоединяемый к воздушной линии электропередач через управляемый разъединитель, и газовый двигатель внутреннего сгорания, установленные на АП-образной опоре виброустойчивого исполнения. Разъединитель выполнен с индивидуальным ручным приводом. Электростанция снабжена устройствами управления и контроля параметров воздушной линии электропередачи, а также выключателем синхронного генератора, клапаном подачи газа и фрикционной муфтой сцепления, имеющими индивидуальные электромагнитные приводы, активизируемые устройством управления. Фрикционная муфта сцепления связывает или разъединяет валы синхронного генератора и газового двигателя внутреннего сгорания. 1 ил.

Известна мачтовая электростанция резервного питания воздушной линии электропередачи (ВЛЭП), преобразователь энергии которой установлен на АП-образной опоре, имеющей виброустойчивое исполнение и присоединяется к ВЛЭП через разъединитель, снабженный электромагнитным приводом (ЭП), имеющим дистанционное управление. Преобразователь электроэнергии выполнен в виде газовой электростанции, состоящей из газового двигателя внутреннего сгорания (ГДВС) и синхронного генератора (СГ). [Патент RU №2412515, МПК Н02J 13/00, 2011 г].

Недостатком существующей электростанции является то, что ее конструкция не позволяет использовать имеющийся в ней синхронный генератор в качестве компенсирующего устройства реактивной мощности, а применение разъединителя не позволяет осуществлять включение и отключение электростанции от сети под нагрузкой, а также ее автоматическую защиту от токов короткого замыкания и перегрузок.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей мачтовой электростанции резервного питания, путем использования СГ в качестве компенсирующего устройства реактивной мощности, оснащенного автоматической пускозащитной аппаратурой.

Указанная задача решается благодаря тому, что в известной мачтовой электростанции резервного питания воздушной линии электропередачи, содержащей синхронный генератор, присоединяемый к воздушной линии электропередач через управляемый разъединитель, а также газовый двигатель внутреннего сгорания, установленные на АП-образной опоре виброустойчивого исполнения, согласно изобретению, разъединитель выполнен с индивидуальным ручным приводом, электростанция снабжена устройствами управления и контроля параметров воздушной линии электропередачи, а также выключателем синхронного генератора, клапаном подачи газа и фрикционной муфтой сцепления, имеющих индивидуальные электромагнитные приводы, активизируемые устройством управления, причем фрикционная муфта сцепления связывает или разъединяет валы синхронного генератора и газового двигателя внутреннего сгорания.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена конструкция мачтовой электростанции-компенсатора реактивной мощности воздушной линии электропередачи.

Предлагаемая электростанция-компенсатор реактивной мощности воздушной линии электропередачи содержит: воздушную линию электропередачи (ВЛЭП) 1, АП-образную опору 2, виброизоляторы 3, газовый двигатель внутреннего сгорания (ГДВС) 4, клапан 5 с электромагнитным приводом, газопровод 6, магистральную газовую сеть 7, синхронный генератор (СГ) 8, выключатель 9 с электромагнитным приводом, разъединитель 10, фрикционная муфта сцепления 11 с электромагнитным приводом, блок управления электростанцией (БУЭ) 12, блок контроля параметров (БКП) 13, блок дистанционного управления (БДУ) 14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы ВЛЭП 1 при включенном разъединителе 10 и нормативном потреблении реактивной мощности в электрической сети, БКП 13 формирует сигнал БУЭ 12, обеспечивающий соответствующее положение электромагнитных приводов, при котором клапан 5 подачи газа находится в закрытом положении, валы СГ 8 и ГДВС 4 разъединены, выключатель 9 находится в отключенном положении, при этом мачтовая электростанция компенсатор реактивной мощности находится в отключенном состоянии.

При увеличении потребления реактивной мощности в электрической сети, сопровождающегося падением коэффициента мощности и напряжения ниже допустимого уровня, БКП 13 формирует сигнал БУЭ 12 на включение электромагнитного привода выключателя 9, подающего напряжение на зажимы СГ 8 и обеспечивающего его последующую работу в режиме синхронного компенсатора реактивной мощности ВЛЭП 1, параметры которого контролируются БКП 13.

При исчезновении напряжения в ВЛЭП 1, БКП 13 не формирует сигналов БУЭ 12, при этом обеспечивается такое положение электромагнитных приводов, при котором клапан 5 подачи газа открыт, валы СГ 8 и ГДВС 4 соединены, выключатель 9 включен, при этом обеспечивается запуск ГДВС 4 и работа СГ 8 в генераторном режиме на ВЛЭП 1, параметры которого контролируются БКП 13.

Для оперативного управления мачтовой электростанцией-компенсатором реактивной мощности воздушной линии электропередачи используется БДУ 13.

Разъединитель 10 позволяет отключать мачтовую электростанцию-компенсатор реактивной мощности при проведении ее ремонта и обслуживания.

Выключатель 9 с электроприводом позволяет производить автоматическую коммутацию СГ 8 параллельно ВЛЭП 1 под нагрузкой, а также осуществлять его автоматическую защиту от токов короткого замыкания и перегрузок активизируемую посредством БУЭ 12 по сигналу БКП 13.

Предлагаемая мачтовая электростанция-компенсатор реактивной мощности воздушной линии электропередачи обеспечит снижение потерь активной мощности, электроэнергии и потерь напряжения в воздушной электрической сети, что в значительной степени повысит коэффициент полезного действия воздушной линии электропередачи, а также повысит качество электроэнергии, отпускаемой сельскохозяйственным потребителям.

Мачтовая электростанция-компенсатор реактивной мощности воздушной линии электропередачи, содержащая синхронный генератор, присоединяемый к воздушной линии электропередач через управляемый разъединитель, а также газовый двигатель внутреннего сгорания, установленные на АП-образной опоре виброустойчивого исполнения, отличающаяся тем, что разъединитель выполнен с индивидуальным ручным приводом, электростанция снабжена устройствами управления и контроля параметров воздушной линии электропередачи, а также выключателем синхронного генератора, клапаном подачи газа и фрикционной муфтой сцепления, имеющими индивидуальные электромагнитные приводы, активизируемые устройством управления, причем фрикционная муфта сцепления связывает или разъединяет валы синхронного генератора и газового двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам с использованием полупроводниковых приборов для передачи по кабелю на подводный объект электрической энергии, которая, в частности, применяется для зарядки электрической аккумуляторной батареи, установленной на этом подводном объекте.

Устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения переменного тока // 2499341

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам фильтрации и компенсации (УФК) в тяговой сети переменного тока системы 25 кВ и 2×25 кВ. Устройство фильтрации и компенсации системы тягового электроснабжения содержит последовательно соединенные главный выключатель с замыкающим блок-контактом и пультом управления на его включение, первый реактор и первую секцию конденсаторов, вторую секцию конденсаторов с параллельно включенным вторым реактором, и третью секцию конденсаторов с третьим реактором и демпфирующим резистором, подключенным между точкой соединения второй и третьей секцией конденсаторов и рельсом.

Способ управления устройством компенсации реактивной мощности в питающей сети // 2498475

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении качества электрической энергии за счет исключения в сетевом токе гармонических составляющих, генерируемых нелинейной нагрузкой без применения дополнительных силовых фильтрующих LC-цепей.

Датчик реактивной мощности резкопеременной нагрузки для управления статическим компенсатором реактивной мощности // 2488204

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для регулирования реактивной мощности резкопеременных нагрузок (РПН). .

Устройство компенсации реактивной мощности // 2479907

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока высокого напряжения, и может быть использовано на подстанциях воздушных линий передач с установленными на них шунтирующими реакторами и батареями статических конденсаторов.

Способ работы преобразователя и устройство для осуществления способа // 2479099

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано и может быть использовано в силовой электронике. .

Фильтрокомпенсирующее устройство // 2479088

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации реактивной мощности трехфазных потребителей, преимущественно промышленных предприятий. .

Система автоматической компенсации реактивной мощности и отклонения напряжения с широтно-импульсной модуляцией на высокой стороне трансформаторной подстанции // 2475917

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам электроснабжения, и может быть использовано при создании трансформаторных подстанций с высокой эффективностью потребления и использования электроэнергии и стабильным напряжением у потребителей.

Устройство компенсации реактивной мощности (варианты) // 2475916

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к устройствам компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока. .

Способ настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях // 2475915

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ путем воздействия на индуктивность дугогасящего реактора.

Способ контроля ложного или аварийного отключения и отказа автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, с определением вида короткого замыкания // 2502178

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Способ согласования симметричной четырехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой // 2502177

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при передаче электрической энергии потребителю с помощью симметричной линии электропередачи четырехпроводного исполнения, входящей в состав симметричной электроэнергетической системы.

Способ согласования неоднородной неизолированной трехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой // 2502176

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при передаче электрической энергии потребителю с помощью неоднородной неизолированной линии электропередачи трехпроводного исполнения.

Способ контроля отключения выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва при восстановлении нормальной схемы электроснабжения кольцевой сети // 2502175

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Способ контроля отключения вводного выключателя шин подстанции с последующим отключением головного выключателя и включением выключателя резерва линии кольцевой сети // 2502174

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа.

Способ контроля ложного отключения секционного выключателя шин при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования // 2502173

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Способ контроля ложного отключения головного и секционирующего выключателей с последующим включением выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва в линии кольцевой сети // 2501145

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Анализ распределительной системы, использующий данные электросчетчиков // 2501143

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности.

Автоматизированная система мониторинга и управления освещением городов и автомобильных дорог // 2489787

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к системам контроля и управления электротехническими комплексами, и может быть использовано для мониторинга и управления осветительным оборудованием городов и автомобильных дорог, использующих, преимущественно, светодиодные осветительные устройства.

Способ контроля электрической нагрузки и устройство для его осуществления // 2486650

Способ контроля отключения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, при двухфазном коротком замыкании в ней // 2504068

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа. Согласно способу при отсутствии тока КЗ и исчезновении одного из трех линейных напряжений на вводе трансформатора начинают отсчет времени, равный времени выдержки срабатывания защиты ГВ, при этом контролируют момент исчезновения двух других линейных напряжений и, если в момент окончания отсчета времени два других линейных напряжения исчезнут, то устанавливают факт отключения ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию, при двухфазном КЗ в ней. Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать информацию об отключении головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, при двухфазном КЗ в ней. 2 ил.