Багатофункціональний трансформаторно-реакторний захисний пристрій з автотрансформатором, вольтододатковим і регулювальним трансформаторами

Багатофункціональний трансформаторнореакторний захисний пристрій з автотрансформатором, вольтододатковим і регулювальним трансформаторами, що містить послідовно з'єднані обмотки в трьох фазах високої і середньої напруг автотрансформатора, а також первинної і вторинної обмотки збудливого трансформатора, з'єднані по схемах зірок з виведеними нейтралями, що заземлює роз'єднувач у нейтралі первинних обмоток, лінійний вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками у фазах лінії і вторинних обмоток з вільними вводами і виводами, який відрізняється тим, що містить шунтуючі роз'єднувачі між вводами первинних і вторинних обмоток збуд U 1 3 На закінчення необхідно відзначити наявності тільки електромагнітних і відсутності електричних зв'язків між обмотками силового трансформатора. Даний пристрій прийнятий за АНАЛОГ. Найбільш близьким до пропонованого пристрою є "Пристрій автотрансформатора з вольтододатковим і збудливим трансформаторами" [2], прийняте за ПРОТОТИП, містить у нейтралях трифазних автотрансформаторних обмоток обзаземляючі обмотки високої напруги трифазного вольтододаткового трансформатора, низьковольтні обмотки якого з'єднані виводами з регульованими відводами первинних обмоток збудливого трифазного трансформатора, вводи вторинних обмоток якого з'єднані з вторинними виводами обмоток живильного трифазного трансформатора, первинними обмотками якого є визначені кількості обмоток середньої напруги автотрансформатора. Недоліками пропонованого пристрою на фіг. 1 є тільки поперечне регулювання напруги, що перерозподіляє в основному потоки активної потужності, у той час як для перерозподілу потоків реактивної потужності необхідні вольтододаткові трансформатори з подовжнім регулюванням напруги, тобто регулювання поперечної і подовжньої складової електрорушійної сили вольтододатковими трансформаторами і виробляються незалежно один від одного, а розроблювальні дотепер комбіновані вольтододаткові трансформатори з повздошно-поперечним регулюванням досить дорогі, характеризуються щодо невисокою надійністю схем регулювання і дотепер не одержали практичного використання у великій енергетиці. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою з повним усуненням внутрішніх перенапруг, обмеження параметрів електромагнітних, ємнісних і електричних процесів при різко змінювальних режимах металургійних підприємств, включаючи аварійні ситуації, підвищення якості електричної енергії і зниження електричних утрат з одночасним його ефективним використанням при регулюванні напруг і потокорозподілення потужностей у зазначених електричних мережах з наявностями лінійних вольтододаткових і регулювальних трансформаторів. Розроблений найбільш ефективний пристрій для магістральних, розподільних і промислових електричних мереж зазначених напруг МІСТИТЬ послідовно з'єднані обмотки в трьох фазах високої і середньої напруг автотрансформатора, і також первинної і вторинної обмотки збудливого трансформатора, з'єднані по схемах зірок з виведеними нейтралями, заземлюючий роз'єднувач у нейтралі первинних обмоток, лінійний вольтододатковочний трансформатор з первинними обмотками у фазах лінії і вторинних обмоток з вільними вводами і виводами, шунтуючі роз'єднувачі між вводами первинних і вторинних обмоток збудливого трансформатора, трансформаторно-реакторний захисний пристрій, первинними обмотками якого є вторинні обмотки (збудливого трансформатора), а його вторинні обмотки з'єднані за схемою розімкнутого трикутника, між виводами яких приєднаний компенсуючий реактор з регулювальними виводами і перемикаючим пристроєм, з'єднаним з контуром 48912 4 заземлення заземляючим роз'єднувачем, або через регульований активний опір, нульовий і сполучний роз'єднувачі між нейтралями первинних і вторинних обмоток збудливого трансформатора відповідно і виводами компенсуючого реактора, перемикаючі пристрої між регулювальними виводами обмоток високої напруги автотрансформатора і виводами обмоток лінійного вольтододаткового трансформатора, функціональні роз'єднувачі між вільними виводами обмоток зазначених трансформаторів, високовольтні комутаційні апарати автотрансформатора. На фіг. 2 приведена електрична схема багатофункціонального трансформаторно-реакторного захисного пристрою з автотрансформатором, вольтододатковим і збудливим трансформаторами, що МІСТИТЬ послідовно з'єднані обмотки в трьох фазах високого 1 і середнього 2 напруг автотрансформатора, а також первинні 3 і вторинні 4 обмотки збудливого трансформатора, з'єднані по схемах зірок з виведеними нейтралями, заземлюючий роз'єднувач 5 у нейтралі первинних обмоток, лінійний вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками 6 у фазах лінії і вторинних обмоток 7 з вільними вводами і виводами, шунтуючі роз'єднувачі 8 між вводами первинних і вторинних обмоток збудливого трансформатора, трансформаторно-реакторний захисний пристрій, первинними обмотками якого є вторинні обмотки збудливого трансформатора, а його вторинні обмотки 9 з'єднані за схемою розімкнутого трикутника, між виводами яких приєднаний компенсуючий реактор 10 з регулювальними виводами і перемикаючим пристроєм 11, що з'єднується з контуром заземлення заземлюючим роз'єднувачем 12 або через регульований активний опір 13, нульовий 14 і сполучний 15 роз'єднувачі між нейтралями первинних і вторинних обмоток збудливого трансформатора відповідно і вводом компенсуючого реактора, перемикаючі пристрої 16 між регулювальними виводами обмоток високої напруги автотрансформатора і вводами обмоток лінійного вольтододаткового трансформатора, функціональні роз'єднувачі 17 між вільними виводами обмоток зазначених трансформаторів, високовольтні комутаційні апарати 18 автотрансформатора. Створено багатофункціональний трансформаторно-реакторний захисний пристрій з розширенням і підвищенням ефективності функцій вольтододаткового і збудливого трансформаторів на підставах їхніх функціональних зв'язків з автотрансформатором, що забезпечують комбіновану роботу трансформаторно-реакторного захисного пристрою на основі електричних зв’язків з використовуваними роз’єднувачами й індивідуальними заземлювачами, що забезпечують у комплексі необхідні подовжнє, поперечні і повздошнопоперечні регулювання потокорозподілу потужностей при зазначених напругах і існуючих режимах нейтралей. Таким чином, дев'ять розроблених режимів роботи пристрою в електричних мережах з варіантами приєднання зазначених елементів приведені в таблиці з позначеннями постійно включеним 5 48912 "крапкою", режимних включень знаком "плюс" і відключення знаком "мінус" з метою наочності вибору його індивідуального режиму, необхідного в реальних умовах експлуатації електричних мереж. Фактично багатофункціональний трансформаторно-реакторний захисний пристрій забезпечує повне усунення існуючих внутрішніх перенапруг, включаючи супутні перехідні, коливальні і комутаційні процеси при електромагнітних і ємнісних вза 6 ємодіях між зазначеними елементами з відповідними частотами, обмежуючи до безпечних величин феррорезонансні і резонансні явища, крім можливості аварійних ситуацій при неповнофазних режимах, кілометричних ефектах і повних знеструмлених систем шин, особливо з повітряними вимикачами при наявності ємнісних дільників напруг на віддільниках. Таблиця № п/п Режими роботи пристрою в електричних мережах 1 2 3 4 Варіанти приєднання елементів 1 1 1 1 1 1 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1 6 1 7 1 8 Подовжнє регулювання потокорозпо1. ділу потужностей з функціональними роз'єднувачами 17 • + + + Поперечне регулювання потокороз2. поділу потужностей з заземлюючим роз'єднувачем 5 • • • + • • • • • + • + + + + + + • • • • + • + + + + + + • • • • + • + + + • • • • + • + + + + + + + + + • • • • + • + + + + + + + + + • • • • + • + + + + + + + + + + • • • • + • + + + + + + + + + + • 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Поперечне регулювання потокорозподілу потужностей із шунтуючим 8, заземлюючим 12 і нульовим 14 роз'єднувачами Поперечне регулювання потокорозподілу потужностей із шунтуючим 8 і нульовим 14 роз'єднувачами Повздошно-поперечне регулювання потокорозподілу потужностей з заземлюючим 5 і функціональними 17 роз'єднувачами Повздошно-поперечне регулювання потокорозподілу потужностей із шунтуючим 8, заземлюючим 12, нульовим 14 і функціональними 17 роз'єднувачами Повздошно-поперечне регулювання потокорозподілу потужностей із шунтуючим 8, нульовим 14 і функціональними 17 роз'єднувачами Повздошно-поперечне регулювання потокорозподілу потужностей із шунтуючим 8, заземлюючим 12, нульовим 14, сполучним 15 і функціональними 17 роз'єднувачами Повздошно-поперечне регулювання потокорозподілу потужностей із шунтуючим 8, нульовим 14, сполучним 15 і функціональними 17 роз'єднувачами Джерела інформації: 1. Авт. св. СРСР № 907680 Н02Н 9/00. Пристрій для обмеження перенапруг і струмів короткого замикання на високовольтній підстанції. АвторНазаров А.И. Опубл. 23.02.82. Бюл. № 7. 2. Електричні мережі і системи / В.Н. Сулейманов, Т.Л. Кацадзе. - Київ, НТУУ "КПИ", 2007 - с. 286, рис. 5.7. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 48912 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601