Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для повышения пропускной способности дальней электропередачи

Изобретение относится к технике передачи электроэнергии переменным током, а именно к дальним электропередачам.

Известен управляемый шунтирующий реактор (Управляемые подмагничиванием шунтирующие реакторы. Под ред. Г.А. Евдокунина. - СПб,: Родная Ладога 2013. - с. 28, рис. 2.2.), включаемый в средней части электропередачи для повышения ее пропускной способности.

Недостаток указанного устройства состоит в том, что предельная передаваемая мощность не превышает натуральную мощность линии.

Известна также установка емкостной продольной компенсации (Электрические сети сверх- и ультравысокого напряжения ЕЭС России. Теоретические и практические вопросы. Том 2: Электрические подстанции переменного тока. Средства и интеллектуальные системы управления / Под общей редакцией чл.-корр. РАН, д.т.н., проф. А.Ф. Дьякова - Москва: НТФ «Энергопрогресс» Корпорация «ЕЭЭК», 2012 - с. 168-195, рис. 2.9.6.), являющаяся прототипом, включаемая в средней части электропередачи для повышения ее пропускной способности.

Данная установка компенсирует индуктивное сопротивление линии, в результате чего при 50% степени компенсации индуктивного сопротивления максимальная передаваемая мощность может превышать натуральную мощность линии более чем в 2 раза.

Недостаток указанной установки состоит в том, что при более чем 50%-ой степени компенсации индуктивного сопротивления токи короткого замыкания (ТКЗ) в примыкающих системах при коротких замыканиях непосредственно на шинах установки будут превышать ТКЗ при коротких замыканиях на шинах примыкающих систем.

Другой недостаток этого устройства состоит в том, что при большой степени компенсации индуктивного сопротивления возможно появление в схеме субсинхронного резонанса, при котором нарастающие колебания вала турбоагрегата могут вызвать его повреждение.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков, присущих установке продольной компенсации.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем в средней части линии установку для повышения пропускной способности, подобный эффект достигается за счет постоянного включения в средней части линии элементов взаимной индукции (ЭВИ) попарно между всеми фазами. При этом каждый элемент имеет встречную схему включения, что обеспечивает в каждой фазе компенсацию ЭДС самоиндукции.

На чертеже приведена структурная схема дальней электропередачи с предлагаемым устройством для повышения пропускной способности.

В средней части трехфазной воздушной линии, содержащей фазы (2, 3, 4) и связывающей примыкающие системы (5), располагаются элементы взаимной индукции (1) попарно между фазами 2 - 3, 2 - 4 и 3 - 4. При этом используется встречная схема включения ЭВИ. что обеспечивает в каждой фазе компенсацию ЭДС самоиндукции.

Индуктивное сопротивление линии при неучете распределенности ее параметров оценивается на основе следующего соотношения

где ω=314 - круговая частота, L - собственная индуктивность линии на единицу длины, М - взаимная индуктивность линии на единицу длины, - длина линии.

Суммарное индуктивное сопротивление линии с учетом элементов взаимной индукции составит

где М_ЭВИ - взаимная индуктивность элементов взаимной индукции.

Различная степень компенсация индуктивного сопротивления линии будет иметь место при условии

где ξ=0÷1 - коэффициент, показывающий диапазон изменения взаимной индуктивности элементов взаимной индукции.

Так, при ξ=0 компенсация индуктивного сопротивления линии отсутствует, а при ξ=1 имеет место полная компенсация индуктивного сопротивления линии, другими словами в этом случае пропускная способность дальней электропередачи не имеет ограничений (при неучете сопротивлений примыкающих систем).