Устройство для связи двух энергосистем

 

Союз Советскик

Социалистииескик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 568111 (6l} Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 17.04.76 (21) 2349339/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет(43) Опубликовано05.08.77,Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания! 2.09.77 (51) М. Кл

H02 J 3/06

Государстееиный номитет

Соавта Миииотров СССР по делам иааоретеиий и открытий (53) УЛК621 3 052 63

{ 088.8) P. С. огоев (72) Автор изобретения

r «« ь

Всессиознытт научно-исследоватепьский институт электроэнергетики (71) Заявитель (54) УСТРОйстВО для связи дВ х эньргосистям

Изобретение относится к области производства и потребления электроэнергии, в частности к устройствам для связи источников переменного тока.

При объединении отдельных. энергосистем. в единую систему часто оказывается невоз можной взаимная синхронная работа систем, однако в одной из них создается дополнительный дефицит мощности, который при раздельной работе HGBoBbsoBBtb нельзя.

В некоторых случаях при объединении систем с несгабипьной частотой с системами с по вышенными требованиями к качеству электро-

Энергии (частоты) возникают трудности взаимной синхронной работы. 15

В выше указанных случаях возможно при.менение вставок постоянного тока, построен«ных на высоковопьтных тиристорных блоках «.1 .

Вставка постоянного тока состоит иэ двух преобразователей частоты, способных ра- 20 ботать в выпрямительном и в инверторном. режимах. Преобразователи частоты соединены между собой пинией постоянного тока..

Такая вставка постоянного тока включается в рассечку линии электропередачи. Недос- 2а татком укаэат«ного устройства является дороговизна и сложность конструкции. Кроме. того, требуются дополнительные источники реактивной мощности для устойчивой работы преобразователей частоты ы для покрытия нужд нагрузок.

Прототипом изобретения является уст ройство для связи и регулировании двух . энергосистем, содержащее межсистемную линию электропередачи и снабженное по крайней мере, одним энергоблоком; выйопненным в виде двух генераторов, установленных на валу одной турбины, одын иэ которых подключен к одной из объединяемых энергосистем, а другой - к межсистемной линии передачи. Кроме того, при связи энергосистем с разными частотами установленные на общем валу синхронные генераторы выполнены с разным числом пар полюсов, соогветствуюн«им номинальным частотам объединяемь1х систем f 2j .

Однако в указанном устройстве недостаточная надежность связи и оно обеспечивавr лишь жесткую" связь между системами, т.е. не позволяет асинхронный ход одной системы

568111 относительно другой без нарун ения нормаль1 ной электрической связи между ними.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и связи двух риергосистем, 5

Поставленная цель достигается тем, что устройство для связи двух энергосистем, содержащее две синхронные машины с жестко соединенными валами, статорные обмотки которых подсоединены к различным энер- 10 госистемам, дополнительно снабжено третьей синхронной машиной с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов одной ив машин, связанной с анергосистемой.

Вал указанной синхронной машины жестко,15 связан с валом двух первых машин, сгатор;,, ные обмотки указанной машины соединены со статорными обмотками машины с тем же числом пар полюсов, и обе машины снаб,хины единым блоком управления возбужде- 26 .ниемс управляемым1преобразователем частоты, выходы которого подключены к обмоткам возбуждения двух указанных машин.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для связи двух энергосистемм.

Устройство содержит трансформаторы

1,2, источник возбуждения 3, синхронную машину 4, синхронные машины 5 и 6 с оди иаковым числом пар полюсов, преобразова- ЗО тель 7 частоты и.регулятор 8.

Связь машин с объединяемыми энергосис темами осуществляется с помощью трансформаторов 1 и 2. Валы машин 4,5 и 6 жестко соединены. Статорные обмотки сикх- 55 ронной машины 4 соединечы с трансформатором 1, а стагорнъ е обмотки синхронных машин 5 и 6, .имеющих одийаковое число нар полюсОв, соединены параллельно н подключены к трансформатору 2. Обмотки возбуждения синхронных машин 5 и 6 сд винуты в пространстве относительно друг друга на угол Я/ 2 .и подключены к выходам преобразователя частоты 7 (например, тиристорного). Преобразователь частоты 45

7 соединен с регулятором 8. Питание преобразователя частоты 7 осуществляется от источника возбуждения 3. Так как статорные обмотки машины 4 подключены к системе с чагт отой („}, ro выполняется, как,и для любой синхронной машины в . установившемся режиме, условие }р 4} с (1)

7 где С,} — частота вращения ротора энергоблока. 55

Так,как статорные обмотки синхронных машин 5 и 6 соединены параллельно и подкчючены к системе с частотой сдд„, а х ðoторные обм о тки в озбужден и я сдви нуты в пространстве относительно друг друга на угол fl /2, ro при питании их переменным током частоты Сд, можно записать, что т,} („} -,}, (2) т. е. в атом случае синхронные машины

5 и 6 совместно обладают всеми свойствами асинхронизированной синхронной машины и могут работать со скольжением по отношению к полю статоров.

Если питать обмотки возбуждения синхронных машин 5 и 6 переменным током частоты

4 = Ca„V„у то при подстановке (3) и (2) получим (1).

Благоларя этому мех:ду анергосистемами выполняется условие осуществления

"гибкой связи, -.е, они могут работать со взаимным скольжением без нарушения нормальной алекгрической связи, что псвышает надежность объединения энергосистем, Регулятор 8 формирует сигналы управления с частотой Ы M . - & . Эти с сигналы управляют работой преобразователя частоты 7, выполненного например, на тиристорах, преобразующего напряжение ис точника возбуждения 3 и напряжение с часо и аау а со, - иск

Напряжение, приложенное к обмоткам возбуждения синхронных машин 5и6,,обеспечивает выполнение paseHcTBa (1) и .надежное обьединение энергосистем.

Усгройствб для связи двух энергосистем может бъггь установлено в любом месте линии электропередачи, поагому нет необходимости всегда совмещать, его с турбиной.

Кроме того, стагорные обмопси синхронных. машин 5 и 6 могут быть соединены последовательн о.

В том случае, если требуется большой диапазон взаимного скольжения частот обьединяемых анергосистем, для снижения потолочного значения напряжения возбуждения машин 5 и 6 вал предлагаемого усч» ройства жестко соединяют с валом четвертой синхронной машины, однотипной машине 4, соединенной с ней аналогично машинам 5 и 6. Причем новая синхронная машина и синхронная машина 4 также снабжаюг-. ся единой системой управления возбуждением.

Формула изобретения

Устройство для связи двух энергосистем, с держащее две синхронные машины с жестко соединенными валами, статорные обмотки которых подсоединены к различным энергосистемам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, OBO дополнительно снаб»

5FRill

Составитель Л. Дементьева

Редактор В. Фельдман Техред О. Луговаа Корректор С, Юдченко

Заказ 2812/39 . Тираж 917 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений.и открытий

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

Филиал ППП "Патент,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жено третьей синхронной машиной с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов одной из машин, связанной с энергосистемой, вал указанной синхронной машины жест ко связан с валом двух первых машин, статорные обмотки указанной машины.соединены

cD статорными обмотками машины с тем же числом пар полюсов и обе указанные. машины снабжены. единым блоком управления возбуждением с управляемым преобразо- 10 вателем частоты, выходы которого подключены к обмоткам возбуждения указанных двух машин, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Авторское свидетельство СССР

М 445962, кл. Н02 б 1/00, 1971 г.

2. Авторское свидетельство СССР .

М 490229, кл, Н02 3 3/06, 197Эг. .(прототип).