Устройство для связи двух энергосистем

 

Союз Советскнк

Соцналмстнческии

Республик пи691997

{61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.09.77 (21) 2527915/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл .

Н 023 3/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.79. Бюллетень № 38 (53) УДК 621.316 . L052.9 (088.8) Дата опубликования описания 25.10.79

В. А. Веников, H. И. Зеленохат, M. А;

Ю. Г. Шакарян, Л. А. Суханов и И. f (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина энергети и Всесоюзный научно-исследовател электроэнергетики (7l) Заявители (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ СВЯЗИ ДВУХ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Изобретение относится к области пере дачи электрической энергии по линиям переменного тока, а более конкретно представляет собой совокупность статического (звено постоянного тока) и электромеханического преобразователя частоты и предназначено для связи энергосистем с различающимися частотами.

Известны устройства для связи электроэнергетических систем, представляющие собой совмещение выпрямительной и инверторной подстанций при нулевой длйне постоянного тока .(lj.

В комплект оборудования данных устройств входят силовые трансформаторы, фильтры высших гармонических состав1тяющих, источники реактивной мощности, реакторы, разрядники и апт1аратура управления вентилями. В качестве исгочников реактивной мощности используются с инхронные компенсаторы или батареи статических конденсаторов. Наличие. фильтров высших гармоник и источников реактивной мощности

s составе оборудова ния является существенным недостатком и увеличивает и без того высокие расчетные затраты устройств связи.

В известном устройстве реактивная мощность, потребляемая как выпрямительным, так и инверторным звеном, составляет при-. близительно 50% от передаваемой активной мощности и на ее выдачу рассчитаны устанавливаемые синхронные компенсаторы.

Фильтры высйтих гармоник. обеспечивают необходимое качество электроэнергии, в

>в на основной частоте выдают также и реактивную мощность. Установка потребляющих большую мощность фильтров высших гармоник и электрических машин, являющихся источниками реактивной и потребителями активной мощности, оказывается существенным недостатком данного устройства и снижает возможности его эффективного. применения.

Целью настоящего изобретения является уменьшение мощности устанавливаемых

>с фильтров высших гармоник, более эффективное использование устанавливаемых источников реактивиой мощности и улучшение экономических показатeпей устройства связи в целом.

69199(4 энергосистемах (в определенном диапазоне1 регулированием возбуждения электрических машин 3 по данному закону обеспечивается устойчивость работы преобразователя и со храняются перетоки активной и реактивной мощности, при этом изменяется скорость вращения вала 4 и запасенная им. кинетическая энергия. Наличие двух обмоток возбуждения 5 позволяет обеспечить раздельное управление каких-либо двух независимых параметров режима, т. е. кроме активной

16 мощности Р" можно управлять потоком реактивной мощности. В зависимости от направления перетока мощности одна из электрических машин 3 работает в двигательном, а другая — в генераторном режиме. При изменении направления перетока передаваемой мощности в силу обратимости электри3 ческих машин они будут работать то в двигательном, то в генераторном режимах, Гармонический закон управления возбуждением электрических машин 3 формируется в npezo образователе частоты 6, куда подается питание от трансформатора 8 и сигналы измене- ния частоты напряжения возбуждения от формирователя 7. При сояр = 0,8 электрических -машин 3 выдаваемая реактивная мощность с ставляет

— . P è "=0 6Р â

По условию работы выпрямительно-инверторного звена 2 его элементы потребляют т-" реактивную мощность

Q = 0,5Р!

З6 Следовательно, если РЬP," то имеется некоторЫй резерв реактивной мощности, равный О,1 Р для каждой электрической машины 3 преобразователя. Эта мощность, в зависимости от режима, может передаватьн. ся в энергосистему.

В отличие от известного устройства, в данном устройстве связи возможно управа ление. как протекающей активной,. так и реактивной мощнбстью. При наличии резерва реактивной мощности .(О,1 Р) можно

4О управлять режимом межсистемной элект ропередачи. Уменьшение активной мощности е . протекающей через выпрямительно-инверторное звено до Р = Р— Р позволило снизить мощность устанавливаемых фильтров высших гармонических составляющих. Частотный пуск электромеханических преобрам зователей может осуществляться без какихлибо дополнительных пусковых устройств подключением к сети через параллельно работающее выпрямительно-инверторное звено.

Формула изОбретения

Указанная цель достигается благодаря тому, что устройство для связи двух эйерго. систем, содержащее силовые трансформаторы, первичные обмотки которых подсоединены к шинам энергосистем, а ко вторичным обмоткам которых подсоединены выпрямительно-инверторное звено, фильтры высших гармонических составляющих и электричес

" кие машины в качестве источника реактив ной мощности, снабжено регулируемым преобразователем частоты, дополнительными трансформаторами и формирователямИ частоты напряжения возбуждения, указанные электрические машины выполнены с двумя обмотками возбуждения и их роторы объединены общим валом, при этом первичная обмотка каждого дополнительного транс форматора подсоединена к той же обмотке соответствующего силового трансформатора что и электрическая машина, а вторичная обмотйа каждого дополнительного транс форматора подсоединена к смтветствую щему преобразователю частоты, ко входу которого подсоединен формирователь часто ты напряжейия возбуждения, а к выходу подсоединены обмотки возбуждения соот ветстЬующей электрической машины.

На чертеже представлена схема устрой

" ства.

Устройство связи состоит из подключае

- "мы(х к сети через силовые трансформаторы выпрямительио- инверторного звена 2 и элек рических машин 3, объединейных общим валом 4, обмотки, возбуждения 5 которых соединены через преобразователи частоты 6 с формирователями частоты йапряжения возбуждения 7. Преобразователи частоты 6 посредством трансформаторов 8 соединень с шинамй низшего напряжения силовых тра сформаторов 1. Часть фильтров высших гар моник 9 подключена к шинам низшего на пряжения силовых трансформаторов 1, другая -cacti —; к шинам высшего напряже ния тех же трансформаторов;

В устройстве для связи двух энергосистем происходит разделение активной мощности Р на две составляющие — Р и P", протекающй соответственйо через выпрямительно-инвер торное звено 2 и электромеханический пре образователь частоты, .образуемый элект рическими машинами 3. В выпрямительно инверторном звене 2 управление потоко мощности Р осуществляется с помощью ре гулирования угла зажигания вентилей (ти ристоров), а в электромеханическом преоб разователе регулирование Р" происходит

"за" счет изменяющегося по гармоническому закону напряжения возбуждения с частотой:

4.=. fc —... 4.. где f — частота напряжения статора; — частота вращения ротора; — частота напряжения возбуж, дения.

При изменении частоты в связываемых

Устройство для связи двух энергосистем, содержащее силовые трансформаторы, первйчные обмотки которых подсоединены к шинам... энергосистем, ко вторичным обмоткам которых подсоединены выпрямительноР

691997

Составитель Л. Дементьева

Редактор Д. Мепуришвнли Телред О. Луговая Корректор М Шарошн

Заказ 6233 47 Тираж 857 Поди искер

ЦП И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5, Филиал П П П к Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 инверторное звено, фильтры высших гармонических составляющих и электрические машины в качестве источника реактивной мощности, отличающееся тем, что, с целью уменьшения мощности фильтров высших гармонических и повышения качества электроэйергии в примыкающих энергосистемах, оно снабжено регулируемыми преобразователями частоты, дополнительными транс- " форматорами и формирователями частоты напряжения возбуждения, указанные электрические машины выполнены с двумя обмотками возбуждения и их роторы объединены общим валом, при этом первичная обмотка каждого дополнительного трансформатора подсоединена к той же обмотке соответствуб ющего силового трансформатора, что и электрическая машина, а вторичная обмотка каждого дополнительного тра псформатора подсоединена к соответствующему преобразователю частоты, ко входу которого подсоединен формирователь частоты напряжения возбуждения, а к выходу подсоединены обмотки возбуждения соответствующей электрической машины..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Электрические системы. Под ред

В A. Веникова, т. 3. М., «Высшая школан, 1972, с. 368.