Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА НА ПРОВОДАХ ВЛ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроэнергетике.

Уровень техники

Известны способы плавки гололеда на проводах ВЛ за счет их нагрева переменным [1] и постоянным [2] током. Плавка постоянным током экономически более целесообразна (потери электроэнергии во время плавки переменным током в 5-20 раз больше, чем постоянным). Кроме того, применение переменного тока жестко ограничивает диапазон подбора греющего тока. Возможности плавки постоянным током определяются типом источника - регулируемый (тиристорный) или нерегулируемый (диодный) выпрямитель. При использовании диодного выпрямителя технические недостатки плавки переменным током сохраняются.

Известен способ плавки гололеда на ВЛ по схемам «провод - два провода» или «провод - провод» с помощью тиристорного выпрямителя [3], который позволяет регулировать в широких пределах ток плавки на проводах и грозозащитных тросах различных марок и протяженности, а также осуществлять связь с датчиками гололеда и АСУ ТП подстанций. Конструктивно тиристорный выпрямитель выполнен в виде контейнера [4]. Способ по [3] принят нами за прототип.

Недостатком известного устройства является длительное «неаппаратное» время плавки из-за необходимости отключать устройство [4] для изменения схемы плавки, причем изменение схемы плавки производится работами по наряду за счет выведения из работы одних и введения в работу других высоковольтных переключателей, что требует значительно большего времени, чем собственно плавка.

Сущность изобретения

Задача изобретения - уменьшение общего времени плавки гололеда на проводах и, соответственно, снижение экономических потерь энергосистемы от недопоставки электроэнергии потребителям, а также улучшение качества электроснабжения потребителей за счет сокращения времени их отключения на период плавки.

Поставленная задача решается тем, что присоединение проводов ВЛ в соответствии со схемой плавки осуществляется за счет включения соответствующих тиристоров коммутатора, подключенного параллельно выходу постоянного тока высоковольтного управляемого выпрямителя. Импульсы управления на тиристоры коммутатора подаются как минимум на 20 мс раньше, чем подаются импульсы управления на тиристоры управляемого выпрямителя, а снимаются импульсы управления с тиристоров коммутатора как минимум на 20 мс позднее, чем снимаются импульсы управления с тиристоров управляемого выпрямителя.

Реализует заявляемый способ устройство для плавки гололеда, которое содержит управляемый выпрямитель, состоящий из шести идентичных высоковольтных тиристорных модулей, коммутатор, подключенный параллельно выходу постоянного тока управляемого выпрямителя, и первичную систему управления, причем коммутатор выполнен в виде единого тиристорного стэка, собранного из шести тиристоров так, что три тиристора имеют общий анод, а три других тиристора имеют общий катод, и каждый из шести тиристоров стэка имеет собственный формирователь импульсов управления, а каждый из высоковольтных тиристорных модулей управляемого выпрямителя имеет по одному формирователю импульсов управления на весь модуль, и входы всех формирователей импульсов управления соединены с выходом первичной системы управления.

Стэк коммутатора содержит шесть последовательно включенных тиристоров так, что два центральных включены встречно по отношению к четырем другим, причем анод первого тиристора соединен первой внешней перемычкой с анодом пятого тиристора, а катод шестого тиристора соединен второй внешней перемычкой с катодом третьего тиристора.

Конструктивно управляемый выпрямитель с коммутатором расположены внутри контейнера.

Осуществление изобретения

Принцип подключения к управляемому выпрямителю 1 коммутатора 2 и порядок включения тиристоров 3-8 коммутатора показаны на фиг.1; при контуре плавки «фаза А - фаза В» - на фиг.1а; при контуре плавки «фаза А-две фазы (В и С)» - на фиг.1б. В первом случае включены тиристоры 6 и 7; во втором - тиристоры 4, 6 и 7. Во всех случаях на конце ВЛ имеется коммутационный пункт 9, находящийся во время плавки в закороченном состоянии. Порядок включения тиристоров при плавке на других фазах - аналогичный.

Плавка осуществляется следующим образом. Подаются импульсы управления на соответствующие тиристоры коммутатора 2. Через 20 мс (период промышленной частоты) или более с соответствующим углом регулирования α подаются импульсы управления на тиристоры управляемого выпрямителя 1, на выходе которого формируется положительное напряжение необходимой для данной схемы плавки величины. Автоматически формируется контур плавки, по завершении которой импульсы управления с выпрямителя 1 снимаются. Через время 20 мс или более (когда процессы коммутации в преобразовательном мосте выпрямителя 1 завершаются, и все тиристоры переходят в запертое состояние, а следовательно, постоянное напряжение на выходе выпрямителя 1 становится равным нулю) снимаются импульсы управления с тиристоров коммутатора 2. Затем переходят к формированию следующего контура плавки, подавая импульсы управления на другие тиристоры коммутатора. И так далее до окончания плавки на всех проводах.

Структурная схема устройства для реализации предложенного способа плавки приведена на фиг.2.

Устройство содержит управляемый выпрямитель 1, состоящий из шести идентичных высоковольтных тиристорных модулей 10.1…10.6, коммутатор 2, расположенные внутри единого транспортного контейнера 11, и первичную систему управления 12. Каждый из шести тиристоров коммутатора имеет собственный формирователь импульсов управления 13.1…13.6, а каждый из высоковольтных тиристорных модулей 10.1…10.6 управляемого выпрямителя 1 имеет по одному формирователю импульсов управления 14.1…14.6 на весь модуль, и входы всех формирователей импульсов управления 13.1…13.6, 14.1…14.6 соединены с выходом первичной системы управления 12.

Коммутатор выполнен из шести тиристоров 3-8 в виде столба с единым прижимным устройством (стэка) так, что тиристоры 3, 5, 7 имеют общий анод А, а тиристоры 4, 6, 8 имеют общий катод К. Схема сборки стэка поясняется на фиг.3. Конфигурация коммутатора, соответствующая фиг.1, достигается за счет первой 15 и второй 16 внешних шинных перемычек.

Таким образом, поставленная цель - уменьшение общего времени плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ и снижение экономических потерь энергосистемы от недопоставки электроэнергии потребителям, а также улучшение качества электроснабжения потребителей за счет сокращения времени их отключения на период плавки - достигнута.

Источники информации

1. Методические указания по плавке гололеда переменным током. Часть I. МУ 34-70-027-82, М., 1983.

2. Методические указания по плавке гололеда постоянным током. Часть II. МУ 34-70-028-82, М., 1983.

3. Левченко И.И., Засыпкин А.С., Аллилуев А.А., Сацук Е.И. Диагностика, реконструкция и эксплуатация воздушных линий электропередачи в гололедных районах, разд. 5.4. «Схемы соединения проводов для плавки гололеда», М., издательский дом МЭИ, 2007.

4. Патент РФ №2207746, кл. ⁷ Н05K 7/20, G12B 15/02. Балыбердин Л.Л., Гуревич М.К., Козлова М.А., Шершнев Ю.А. Преобразовательная установка контейнерного типа. Опубл. БИ №18 от 27.06.2003.