RU124067U1

RU124067U1 - Установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности

Info

Publication number: RU124067U1
Application number: RU2012126025/07U
Authority: RU
Inventors: Юрий Павлович Сташинов; Юрий Степанович Корнев; Владислав Викторович Конопелько
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс"); Закрытое акционерное общество "ЭнергоПроект" (ЗАО "ЭнергоПроект")
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2013-01-10

Abstract

1. Установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности, содержащая первый трехфазный мостовой преобразователь на полностью управляемых вентилях, конденсаторную батарею на стороне постоянного тока, первый трехполюсный разъединитель и реакторную группу на стороне переменного тока, отличающаяся тем, что введен второй трехфазный мостовой преобразователь на полностью управляемых вентилях, выводы которого по постоянному току соединены с конденсаторной батареей, а трехфазные выводы через второй трехполюсный разъединитель подключены к трехфазным выводам первого преобразователя и соединены с контактами третьего трехполюсного разъединителя, предназначенного для подключения к проводам линии электропередачи.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что реакторная группа выполнена в виде двух последовательно соединенных трехфазных дросселей, параллельно одному из которых подсоединен дополнительно введенный четвертый трехполюсный разъединитель.

Description

Область техники

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована на высоковольтных подстанциях, требующих применения устройств для плавки гололеда на проводах воздушных линий электропередач (ВЛ) и компенсации реактивной мощности.

Уровень техники

Известны комбинированные установки для управляемой плавки гололеда на проводах ВЛ и компенсации реактивной мощности, выполненные на основе трехфазного мостового преобразователя на полностью управляемых вентилях (пат RU №2376692; опубл. 20.12.2009).

Преобразователь содержит три плеча на последовательно соединенных полностью управляемых вентилях. При реализации синхронного статического компенсатора (СТАТКОМа) преобразователь по переменному току через первый трехполюсный разъединитель и реакторную группу из двух трехфазных дросселей подключен к трехфазной обмотке силового трансформатора, а к выходу постоянного тока преобразователя подсоединена конденсаторная батарея, выполняющая функции источника постоянного напряжения.

При плавке гололеда преобразователь переводят из режима компенсации в режим управляемого выпрямителя, с подключением к его выходу проводов ВЛ, на которой производят плавку гололеда постоянным током.

Достоинством применения постоянного тока является возможность плавки гололеда на линиях большой протяженности, т.к. величина тока ограничивается только активной составляющей проводов ВЛ.

При использовании в качестве источника питания управляемого выпрямителя обычно применяют вариант подключения «провод - два провода». Вначале к выходу выпрямителя подключают цепь, образованную одним из проводов линии и двумя другими проводами, соединенными в параллель. По окончании плавки гололеда на первом проводе на его место подключают второй, а затем третий провод. Однако при этом существенно усложняется организация плавки гололеда, увеличивается время плавки, требуется размещение большого количества дополнительной коммутационной аппаратуры на обоих концах линии с периодическими переключениями ее в процессе плавки.

Раскрытие полезной модели

Техническим эффектом полезной модели является упрощение организации и сокращение продолжительности процесса плавки гололеда посредством комбинированной установки с одновременным уменьшением количества дополнительного коммутационного оборудования на ВЛ.

Для достижения указанного эффекта в установку введен второй трехфазный мостовой преобразователь на полностью управляемых вентилях, выводы постоянного тока которого соединены с конденсаторной батареей, а трехфазные выводы через второй трехполюсный разъединитель подключены к трехфазным выводам первого преобразователя и соединены с контактами третьего трехполюсного разъединителя, предназначенного для подключения к проводам ВЛ.

Суть полезной модели поясняется чертежом на фиг.1.

Осуществление полезной модели

Установка содержит первый трехфазный мостовой преобразователь 1 на полностью управляемых вентилях, конденсаторную батарею 2 на стороне постоянного тока, первый трехполюсный разъединитель 3 и реакторную группу 4, 5 на стороне переменного тока.

К конденсаторной батарее 2 подключены выводы постоянного тока второго трехфазного мостового преобразователя 6 на полностью управляемых вентилях. Трехфазные выводы преобразователя 6 через второй трехполюсный разъединитель 7 подключены к трехфазным выводам преобразователя 1 и соединены с контактами третьего трехполюсного разъединителя 8, предназначенного для подключения к проводам ВЛ. Сигналы управления состоянием управляемых вентилей преобразователей формируются устройством управления 10.

Установка работает следующим образом.

При плавке гололеда преобразователи 1 и 6 образуют преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока. Первый из них работает в режиме управляемого выпрямителя, а второй - в режиме трехфазного автономного инвертора. Трехфазной нагрузкой инвертора с соединением фаз звездой служат провода ВЛ, замкнутые на противоположном конце линии и подсоединенные к выходу преобразователя - инвертора 6 через контакты трехполюсного разъединителя 8. В режиме плавки гололеда контакты разъединителя 7 разомкнуты, а контакты разъединителя 9 замкнуты для более эффективного использования мощности установки.

Инвертор 6 по сигналам устройства управления 10 формирует на зажимах проводов ВЛ переменное напряжение низкой частоты, под действием которого по проводам линии протекает переменный ток, эффективное значение которого устанавливают и поддерживают на требуемом уровне изменением выходного напряжения преобразователя 1 путем воздействия на величину коэффициента высокочастотной широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Частоту выходного напряжения инвертора 6 выбирают такой, чтобы индуктивное сопротивление проводов линии практически не влияло на эффективную величину протекающего по ним тока. При выполнении этого условия управляемая плавка гололеда с применением предложенной установки возможна на линиях той же длины, что и при плавке постоянным током.

В режиме компенсации реактивной мощности контакты трехполюсных разъединителей 8 и 9 разомкнуты, контакты трехполюсного разъединителя 7 замкнуты и преобразователи 1, 6 соединены параллельно. При установке угла а управления вентилями преобразователей, несколько меньшем 180°, из сети переменного тока потребляется небольшая активная мощность для поддержания напряжения на зажимах конденсаторной батареи 2. При этом на стороне переменного тока преобразователями формируются переменные трехфазные напряжения U_П, первая гармоника которых сдвинута по отношению к фазным напряжениям источника переменного тока на угол β=180°-α. Если амплитуды первой гармоники напряжений U_П превышают амплитуду переменного напряжения источника переменного тока, преобразователи генерирует реактивную мощность в сеть, если наоборот - преобразователи нагружают сеть реактивной мощностью. Изменением коэффициента высокочастотной ШИМ регулируют амплитуду первой гармоники напряжений U_П, а, следовательно, величину и направление передачи реактивной мощности через преобразователи.

В предложенном комбинированном устройстве для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности отсутствует необходимость в применении дополнительной коммутационной аппаратуры и переключений на линии в процессе плавки гололеда, так как эти функции выполняют бесконтактные управляемые вентили автономного инвертора 6. В течение периода выходного напряжения на его выходе дважды происходит соединение проводов ВЛ по схеме «провод - два провода» с необходимыми их перестановками, аналогично перестановкам при плавке гололеда постоянным током. Кроме того, существенно сокращается время плавки, так как она происходит одновременно на всех проводах ВЛ.

Claims

1. Установка для плавки гололеда и компенсации реактивной мощности, содержащая первый трехфазный мостовой преобразователь на полностью управляемых вентилях, конденсаторную батарею на стороне постоянного тока, первый трехполюсный разъединитель и реакторную группу на стороне переменного тока, отличающаяся тем, что введен второй трехфазный мостовой преобразователь на полностью управляемых вентилях, выводы которого по постоянному току соединены с конденсаторной батареей, а трехфазные выводы через второй трехполюсный разъединитель подключены к трехфазным выводам первого преобразователя и соединены с контактами третьего трехполюсного разъединителя, предназначенного для подключения к проводам линии электропередачи.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что реакторная группа выполнена в виде двух последовательно соединенных трехфазных дросселей, параллельно одному из которых подсоединен дополнительно введенный четвертый трехполюсный разъединитель.