устройство для осуществления однофазного автоматического повторного включения линий сверхвысокого напряжения

Формула изобретения

Устройство для осуществления однофазного автоматического повторного включения линий сверхвысокого напряжения, содержащее последовательно включенные реакторные выключатели и шунтирующие реакторы, в нейтраль которых параллельно включены компенсационный реактор и выключатель, отличающееся тем, что в него введены батареи конденсаторов, шунтированные выключателями и установленные в каждой фазе последовательно с шунтирующими реакторами со стороны нейтральных выводов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике передачи электроэнергии переменным током, а именно к электропередачам сверхвысокого напряжения (СВН).

Известно устройство для осуществления однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линий СВН (Hasibar R.M., Legate А.С., Brunke J., Peterson W.G. - The Application of High-Speed Grounding Switches for Single-Pole Reclosing on 500 kV Power Systems (Применение быстродействующего шунтирования фаз при ОАПВ в электропередаче 500 кВ). - IEEE Transactions on Power Apparatus and System, Vol.PAS-100, No.4, April 1981. - P.1512-1515.), содержащее шунтирующие выключатели по концам линии, что позволяет в режиме паузы ОАПВ зашунтировать аварийную фазу по концам линии и тем самым снизить до приемлемой величины ток дуги подпитки.

Недостатком указанного устройства является его высокая стоимость.

Известно также устройство для осуществления ОАПВ линий СВН, взятое за прототип (Н.Н.Беляков, B.C.Рашкес, С.Н.Рожавская. Использование компенсационных реакторов для облегчения условий ОАПВ на высоковольтных линиях. // Электрические станции, 1975, № 12. - С.68-72, рис.1). Устройство для осуществления ОАПВ в линии содержит шунтирующие реакторы, подсоединяемые к линии с помощью реакторных выключателей. При однофазном коротком замыкании аварийная фаза отключается линейными выключателями, а в нейтрали шунтирующих реакторов предусматривается включение компенсационного реактора. Включение компенсационного реактора происходит путем отключения выключателя, который шунтирует компенсационный реактор в нормальном режиме. В результате этого в режиме паузы ОАПВ происходит компенсация межфазовых емкостей линии и соответственно снижение тока подпитки.

Недостаток данного устройства состоит в том, что компенсационный реактор обеспечивает снижение во время паузы ОАПВ электростатической составляющей тока подпитки и не оказывает ограничивающего влияния на электромагнитную составляющую. В то же время в процессе динамического перехода в паузу ОАПВ происходит увеличение угла между ЭДС примыкающих систем, и соответственно в токе дуги подпитки определяющей становится электромагнитная составляющая. При углах между ЭДС примыкающих систем в диапазоне ₀÷ ₀+40° ( ₀ - угол между ЭДС в исходном режиме), что, как правило, имеет место, электромагнитная составляющая тока подпитки имеет определяющее значение, а полный ток подпитки достигает значений 70-90 А. Согласно опытным данным (B.C.Рашкес. Обобщение эксплуатационных данных эффективности ОАПВ ВЛ СВН и опытных данных времени гашения дуги подпитки. // Электрические станции, 1989, № 3. - С.65-72) при таких токах подпитки длительность паузы ОАПВ должна составлять 1,8-3,0 с, а при токах, превышающих 90 A, успешное гашение дуги становится маловероятным.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение электростатической, а также электромагнитной составляющих тока подпитки с тем, чтобы обеспечить успешное ОАПВ.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем последовательно включенные реакторные выключатели и шунтирующие реакторы, в нейтраль которых параллельно включены компенсационный реактор и выключатель, последовательно с шунтирующими реакторами в каждой фазе со стороны нейтральных выводов подключены батареи конденсаторов, шунтированные выключателями.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства. На фиг.2 представлена зависимость тока подпитки и его составляющих от угла расхождения между ЭДС примыкающих систем во время паузы ОАПВ.

Устройство (фиг.1) для осуществления ОАПВ линии 1 содержит шунтирующие реакторы 2, подсоединенные к линии выключателями 3, компенсационный реактор 4 с параллельно включенным выключателем 5 и последовательно соединенные с шунтирующими реакторами 2 батареи конденсаторов 6, шунтируемые выключателями 7.

Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме в случае возникновения однофазного короткого замыкания 8 аварийная фаза линии 1 отключается линейными выключателями 9, после чего происходит подключение компенсационного реактора 4 путем отключения выключателя 5 и ввод в работу батареи конденсаторов 6 за счет отключения выключателя 7 в фазе, одноименной с аварийной фазой линии.

Для существенного снижения электромагнитной составляющей тока подпитки и соответственно полного тока до величин менее 40 A, при которых обеспечивается успешное ОАПВ за 0,6-0,8 с, сопротивление батареи конденсаторов должно составлять 30-40% от сопротивления шунтирующего реактора. В противном случае ток дуги подпитки будет превосходить требуемую величину 40 A. При этом мощность батареи конденсаторов сравнительно мала и не превышает 2-3% от мощности шунтирующего реактора.

Фиг.2 иллюстрирует эффективное снижение электромагнитной составляющей тока подпитки и соответственно полного тока подпитки в пределах 40 A для линии 750 кВ длиной 450 км при совместном использовании компенсационного реактора и батареи конденсаторов, сопротивление которой принято равным 35% от сопротивления шунтирующего реактора. Значение электростатической составляющей тока подпитки также снижается.

Таким образом, устройство, содержащее последовательно включенные реакторные выключатели и шунтирующие реакторы, в нейтраль которых параллельно включены компенсационный реактор и выключатель, а также содержащее последовательно с шунтирующими реакторами в каждой фазе со стороны нейтральных выводов батареи конденсаторов, шунтированные выключателями, позволяет снизить электромагнитную и электростатическую составляющие тока подпитки, что обеспечивает успешное ОАПВ.