Замкнутая электрическая сеть — SU 439049 (original) (raw)
О П И С- А Н "И"Е=ИЗОБРЕТЕН ИЯ г 111 439049 Союз Советских Социалистицеских Республик(32) ПриоритетОпубликовано 05.08,74, Бюллетень29Дата опубликования описания 17,01.75 Государственный комитетСовета Министров СССРОо делам изобретенийИ ОТКРЫТИЙ) ЗАМКНУТАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТ вательно и осуществить эффективную плавку гололеда на линиях.Предлагаемая электрическая сеть не имеет указанных недостатков благодаря тому, что вольтодобавочный трансформатор присоединен к линейным выводам силового трансформатора со сдвигом по фазе, например, в сторону опережения или отставания, С целью дальнейшего увеличения пределов регулирования потоков мощностей, протекающих по сети, второй силовой трансформатор снабжен последовательно с ним соединенным вольтодобавочным трансформатором, присоединенным как к линейным выводам силового трансформатора, так и к сети со сдвигом по фазе, например, в сторону соответственно отставания или опережения от силового трансформатора и сети. На фиг, 1 пр ческая сеть с о форматором и на двух напряж на замкнутая вольтодобавочн распределением нии; на фиг. 3 трическая сеть трансформатор использовать д приведена вектИзвестны замкиержащие силовьенным последоваодобавочным тениным к сети беОднако в указевозможно осущочностей в знач утые электрические с те трансформаторы с тельно с одним из ни рансформатором, пр з сдвига по фазе.анных электрич ествить пер ера ительных предел ети, со- вклюх воль- исоедиеских сетях спределениеах, а следо Электрические сети имеют развитую многократно замкнутую систему линий электропередач различных ступеней напряжения, связачных между собой трансформаторами и авто- трансформаторами. 5Загрузка линий в значительной мере зависит от ступени напряжения, на которой распределяется мощность генерирующих источников и ступени непосредственного отбора мощности потребителями. 10В связи с этим может наблюдаться перегруз линии электропередач более низких ступеней напряжения при недоиспользовании пропускной способности линий более высоких ступеней напряжения, в результате чего увеличи ваются потери мощности и энергии в сети. Это приводит к необходимости принудительного перераспределения мощностей путем секционирования сети (но это снижает надежность электроснабжения) либо установки спе циальных устройств. едставлена замкнутая электридним вольтодобавочным транс- перераспределением нагрузки ениях; на фиг. 2 - представлеэлектрическая сеть с одним ым трансформатором и перенагрузки на одном напряжепредставлена замкнутая элекс двумя вольтодобавочными ами, которую предпочтительно ля плавки гололеда; на фиг. 4 орная диаграмма напряжений45 50 55 б 0 65 для схемы соединений на фиг. 1; на фиг. 5 приведены векторные диаграммы напряжений для схемы на фиг. 3.Вольтодобавочный трансформатор 1 включен на линсйных выводах трансформатора 2.При включении вольтодобавочного трансформатора со стороны линейных выводов трансформатора вольтодобавочный трансформатор (ВДТ) 1 предлагается присоединить к линейным выводам трансформатора 2 таким образом, что каждая из фаз ВДТ с одной стороны присоединяется к каждой из опережающих (либо отстающих) фаз трансформатора 2, а с другой стороны без дополнительных пересоединений подключается к шинам низшего или среднего напряжения трансформатора.При необходимости загрузки либо разгрузки какой-то определенной линии вторые концы ВДТ включаются непосредственно к этой линии.Имеющиеся в замкнутой сети трансформаторы связи между различными ступенями напряжения условно приведены в виде трансформатора 3. При этом сеть высшего напряжения представлена в виде некоторой эквивалентной линии 4, а сеть более низкой ступени напряжения (на схеме среднего напряжения трансформаторов) 5.В частном случае, когда необходимо произвести перераспределение потоков мощности по линиям одной и той же ступени напряжения, возможно использование предлагаемого устройства по схеме, изображенной на фиг. 2. Для этой цели вольтодобавочный трансформатор, включенный на выводах трансформатора 2, подключается по схеме, аналогичной выше описанной (фиг.1),алинии кольцевой сети, в которых необходимо произвести перераспределение мощностей, подключаются одна 6 к выводам вольтодобавочного трансформатора, а вторая к выводам основной обмотки трансформатора 2 (без ВДТ). Как видно из фиг, 4, результирующее напряжение на выходе трансформатора 2 (У рез или Ырез) будет слагаться из напряжения обмотки трансформатора (Уз) и смещенного на угол 60 (или 120) напряжения вольтодобавочного трансформатора (У,).В. зависимости от величины и знака напряжения вольтодобавочного трансформатора (У 1) вектор результирующего напряжения трансформатора 2 (У 1 рез) будет смещаться в сторону отставания (опережения) от напряжения обмотки трансформатора 2 (Уз).Вектор напряжения одноименной фазы трансформатора 3 (Уз) отстает (либо опережает) вектор напряжения обмотки трансформатора 2 (Уз) на 120 эл. град. и в общем случае отличается от него по величине.Разность между напряжениями Ухорез и Уз приводит к протеканию по линиям сети уравнительного потока мощности (Кур). Величина 5 10 15 20 25 30 35 40 этого потока определяется величинами уравнительного напряжения (Ур -- У, рез - Уз) и суммарным сопротивлением контура: линия 4 - трансформатор 3 - линия 5 - трансформатор 2.При изменении положения регулятора вольтодобавочного трансформатора меняется угол между напряжением Ухорез и Уз, в результате чего изменяется величина уравнительного напряжения, и следовательно, величина уравнительного потока мощности (%"ур), который, суммируясь или вычитаясь с рабочими потоками мощности по линиям, вызывает их перераспределение, регулируемое в широких пределах.Электрическая сеть, представленная на фиг. 3, может быть использована в основном для плавки гололеда.В качестве источников для плавки гололеда используются два полукомплекта 1 и 2 предлагаемого устройства, каждый из которых состоит из двух основных элементов: силового трансформатора 2 (3) и вольтодобавочноготрансформатора 1 (8).Для примера примем, что напряжение на выходе полукомплекта 6 отстает от напряжения на выходе полукомплекта 7. Тогда в полукомплекте 6 ВДТ 1 присоединяется к силовому трансформатору 2 так, чтобы каждая из фаз ВДТ 1, присоединялась с опережением фаз силового трансформатора 2 (фаза А ВДТ к фазе Б силового трансформатора и т. д.), а в полукомплекте 7 ВДТ 8 присоединяется к силовому трансформатору 3 с отставанием от фаз силового трансформатора (фаза В ВДТ - к фазе А силового трансформатора 4 и т. д.), Вторые концы (линейные) ВДТ 1 и ВДТ 8 присоединяются к обогреваемой линии 9 так, чтобы один из них, например ВДТ 1, присоединялся без сдвига фаз, а ВДТ 8 присоединялся к другому концу линии 9 со сдвигом фаз, при котором выполнялось бы принятое условие опережения первого источника вторым. Для этого фазы силового трансформатора 3 через соответствующие фазы ВДТ 8 присоединяются к одноименным фазам линии 9. В данном случае фаза В ВДТ 8, присоединенная одним концом к фазе А силового трансформатора 3, вторым (линейным) концом присоединяется также к фазе А линии 9 (аналогично и другие фазы),В результате создается цепочка: фаза В силового трансформатора 2 - фаза А ВДТ 1 - фаза А обогреваемой линии 9 - фаза В ВДТ 8 - фаза А силового трансформатора 3. Аналогично для других фаз.Работа предлагаемого устройства в схеме плавки гололеда поясняется векторной диаграммой напряжений, показанной на фиг, 5.К одному из концов фазы А обогреваемой линии 9 приложено напряжение источника 1 - Уе, определяемое векторной суммой напряжения фазы В силового трансформатора 2 - Уз и фазы А ВДТ 1 - с соответствующим5знаком, а к другому концу этой же фазы А линии 9 приложено напряжение источника 7 в У определяемое векторной суммой напряжений фазы А силового трансформатора 3 - Уз и фазы В ВДТ 6 - У 8 с соответствующим знаком.В зависимости от величины и знака напряжения ВДТ и ВДТ 8 векторы напряжения на выходе источников 6 (У,) и 2 (У) каждый независимо друг от друга могут изменять свою фазу относительно напряжения силовых трансформаторов 2 (Уг) и 3 (Уз) соответственно.Разность между напряжениями У, и У 7 на выходе источников 6 и 7 приводит к протеканию по линии 9 тока плавки, величина которого определяется величиной напряжения плавки У,= У 6 - У, и сопротивлением обогреваемой линии 9.При изменении положения регулятора ВДТ (1,8 или обоих вместе) меняется угол между напряжениями У 6 и У;, в результате чего изменяется величина напряжения плавки У, а следовательно, и величина тока плавки. Этим достигается относительно плавная (ступенями ВДТ) регулировка величины тока плавки гололеда как в начале плавки, так и в процессе ее осуществления.Величина напряжения Узависит от пределов регулирования напряжения ВДТ, применяемых в схеме.Устройство обеспечивает регулировку напряжения плавки от 0 до 0,5 Уф и от 1,2 Уф до 2,3 Уф при существующем диапазоне регулирования ВДТ и от 0 до 2,6 Уф без разрыва 439049диапазона при повышении регулировочной способности ВДТ до 50/о от номинального напряжения. Последнее технически осуществимо, но до настоящего времени не применялось5 за отсутствием необходимости.Полная расчетная величина предела регулирования напряжения плавки гололеда составляет от 0 до 3,5 Уф при доведении регулировочной способности ВДТ до 100/, номиналь ного напряжения силового трансформатора.Предмет изобретения1. Замкнутая электрическая сеть, содержа щая силовые трансформаторы с включеннымпоследовательно с одним из них вольтодобавочным трансформатором, присоединенным к сети без сдвига по фазе, отличающаяся тем, что, с целью получения регулируемого в 20 значительных пределах перераспределениямощностей в протяженных электрических сетях, например, для плавки гололеда, вольтодобавочный трансформатор присоединен к линейным выводам силового трансформатора со 25 сдвигом по фазе, например, в сторону опережения или отставания.2, Замкнутая электрическая сеть по п. 1,отличающаяся тем, что, с целью увеличения,пределов регулирования потоков мощ ностей, протекающих по сети, второй силовойтрансформатор снабжен последовательно с ним соединенным вольтодобавочным трансформатором, присоединенным как к линейным выводам силового трансформатора, так и к 40 сети со сдвигом по фазе, например, в сторонусоответственно отставания или опережения от силового трансформатора и сети./ Тираж 722а Совета Мннистрои открытийя иаб д, 4/5 г С ЦнмнкщаэаЕРГО в(юМ