Комбінований трансформаторно-реакторний захисний пристрій з лінійним регулятором і вольтододатковим трансформатором

Комбінований трансформаторно-реакторний захисний пристрій з лінійним регулятором і вольтододатковим трансформатором, що містить лінійні регулятори з перемикаючими пристроями, вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками в лінійних фазах і вторинних обмотках із введеннями і виводами, металеві шунти, що з'єднують вводи первинних і вторинних обмоток з перемикаючими пристроями, з'єднання вільних виводів вторинних обмоток у зірку з виведеною нейтраллю, який відрізняється тим, що містить 3 нього регулювання напруги (зокрема у фазі А), що приведена на фіг.1, 2: UA, UB, Uc - існуючі стандартні симетричні напруги у фазах першоджерела потужності; oб. α = 0 - фактично відсутній кут відхилення з напрямком вектора основної фазної напруги регульованої лінії; ЕВДТ - електрорушійна сила (ЕДС) вольтододаткового трансформатора (ВДТ); U1- напруга з боку джерела ВДТ; U1 +Евдт - напруга після ВДТ; UАl=UА-Евдт, UВ=Uв-Евдт, Ucl=Uc-Евдт - зниження регульованих напруг. З приведеної векторної діаграми (див. фіг. 4) випливає, що для реалізації чисто подовжнього регулювання напруги за допомогою ВДТ необхідно забезпечити постачання кожної фази ВДТ від частини своєї фазної напруги. Необхідно відзначити, що наявність заземленої нейтралі сприяє визначеному зниженню внутрішніх перенапруг, однак з одночасним збільшенням однофазних струмів короткого замикання, що ускладнюють вибори пунктів струморозділів у мережі при відсутності електричних і ємнісних зв'язків між всіма елементами електричної мережі. Найбільш близьким до пропонованого пристрою є комбінований пристрій по обмеженню параметрів електромагнітних і ємнісних процесів в електричних мережах [3], прийнятий за ПРОТОТИП. Його індуктивний розрядний блок містить силовий трансформатор з первинною і вторинною обмотками однакової напруги, з'єднаними по схемах зірки з виведеним нульовим проводом і розімкнутим трикутником відповідно, який підключається до живильної секції через комутаційний апарат і роз'єднувач, регульовану індуктивність з перемикачем, приєднану високовольтним введенням у нейтраль первинної обмотки, а низьковольтним виводом до контуру заземлення з одночасним шунтуванням розімкнутих виводів вторинної обмотки. Пристрій ефективно усуває внутрішні перенапруги завдяки наявності не тільки електромагнітних, але й електричних зв'язків між елементами індуктивного розрядного блоку, виключає виникнення високочастотних напруг у зв'язку з відсутністю випрямного блоку, забезпечує стаціонарне заземлення нейтралі при всіх режимах експлуатації живельної електричної мережі з будь-якими споживачами електричної енергії. Єдиним недоліком приведеного пристрою є неможливість його індивідуального використання з метою регулювання змінюючих напруг і потокорозподілу потужностей у кількаразових електричних мережах. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою зі збереженням повного усунення внутрішніх перенапруг, обмеження параметрів електромагнітних і ємнісних процесів при різко змінювальних режимах зазначених мереж, включаючи аварійні ситуації, підвищення якості електричної енергії і зниження електричних утрат з одночасним його ефективним використанням при регулюванні напруг і потокорозподілів потужнос 56127 4 тей у зазначених електричних мережах з наявністю лінійних вольтододаткових і регулювальних трансформаторів. У пропонованій корисній моделі поставлена задача розробки найбільш ефективного пристрою для промислових, розподільних і магістральних електричних мереж існуючих напруг, що містить лінійні регулятори з перемикаючими пристроями, вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками в лінійних фазах і вторинних обмотках із вводами і виводами, металеві шунти, що з'єднують уведення первинних і вторинних обмоток з перемикаючими пристроями, з'єднання вільних виводів вторинних обмоток у зірку з виведеною нейтраллю, комбінований трансформаторнореакторний захисний пристрій, первинними обмотками якого є вторинні обмотки вольтододаткового трансформатора і з'єднані послідовно лінійні регулятори, компенсуючий реактор з регульованими відводами, вторинну обмотку, з'єднану за схемою розімкнутого трикутника і приєднану виводами паралельно реакторові, реакторний перемикаючий пристрій, що з'єднується з контуром заземлення зазмелюючим роз'єднувачем, або через регульований активний опір, приєднані паралельно до нейтралі первинних обмоток нульові роз'єднувачі, перший із зазначених з'єднаний з об'єднаними вводамиреактора і вторинних обмоток, а другий приєднаний до реакторного перемикаючого пристрою. На фіг.3 приведена електрична схема комбінованого трансформаторно-реакторного захисного пристрою з лінійним регулятором і вольтододатковим трансформатором, що містить лінійні регулятори 1 з перемикаючими пристроями 2, вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками 3 у лінійних фазах і вторинних обмотках 4 із вводами і виводами, металеві шунти 5, що з'єднують вводи первинних і вторинних обмоток з перемикаючими пристроями, з'єднання вільних виводів вторинних обмоток у зірку з виведеною нейтраллю, комбінований трансформаторно-реакторний захисний пристрій, первинними обмотками якого є вторинні обмотки вольтододаткового трансформатора і з'єднані послідовно лінійні регулятори, компенсуючий реактор 6 з регульованими відводами, вторинну обмотку 7, з'єднану за схемою розімкнутого трикутника і приєднану виводами паралельно реакторові, реакторний перемикаючий пристрій 8, з'єднуване з контуром заземлення заземляючим роз'єднувачем 9 або через регульований активний опір 10, приєднані паралельно до нейтралі первинних обмоток нульові роз'єднувачі 11 і 12, перший із зазначених з'єднаний з об'єднаними введеннями реактора і вторинних обмоток, а другий приєднаний до реакторного перемикаючого пристрою. Фактично створено комбінований трансформаторно-реакторний захисний пристрій з лінійним регулятором і вольтододатковим трансформатором зі збереженням не тільки подовжнього, але і створенням можливостей поперечних і комбінованих регулювань, включаючи навіть можливості заземлення нейтралі вторинних обмоток вольтододаткового трансформатора з роз'єднувачем або 5 56127 6 через заземлюючий регульований активний опір відповідно до приведеної таблиці. Подовжнє регулювання потокорозподілу потужностей в електричних мережах зберігається за допомогою існуючих елементів 1, 2, 3, 4, 5 при ізольованих нейтралях у схемах зірок обмоток 1 і 4, тобто забезпечується необхідне обмеження до безпечних величин однофазних струмів короткого замикання. Далі приводяться вперше розроблені схеми вже поперечних і комбінованих регулювань потокорозподілів потужностей в електричних мережах з функціональними взаємодіями між зазначеними і додатково введеними елементами 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Режими поперечних регулювань потокорозподілів потужностей в електричних мережах здійс нюються в першому варіанті при включених роз'єднувачах 9 і 11, що забезпечують приєднання елементів 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8 або при збереженні зазначених елементів і роз'єднувача 11 з відключеним роз'єднувачем 9 у другому варіанті, що забезпечує приєднання в нейтраль регульованого активного опору 10. Режими комбінованих регулювань потокорозподілів потужностей в електричних мережах здійснюються в першому варіанті при включених роз'єднувачах 9 і 11, що забезпечують приєднання фактично всіх елементів 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 або знову при збереженні зазначених елементів і роз'єднувача 11 з відключеним роз'єднувачем 9 у другому варіанті, що забезпечує приєднання в нейтраль регульованого активного опору 10. Більш того, заземленням нейтралі вторинних обмоток вольтододаткового трансформатора через роз'єднувач 9 при відключеному 11 і включеному 12 роз'єднувачах забезпечується приєднання елементів 1, 2, 3, 4, 5, а при збереженні зазначених елементів можлива заміна роз'єднувача на регульований активний опір 10. Таким чином, пропонований захисний пристрій при його зазначених режимах забезпечує в комплексі повне усунення існуючих внутрішніх пере напруг, включаючи супутні перехідні, коливальні і комутаційні процеси при електромагнітних і ємнісних взаємодіях між зазначеними елементами з відповідними частотами, усуває феррорезонансні і резонансні явища, виключає виникнення аварійних ситуацій при неповнофазних режимах, кілометричних ефектах і повних знеструмлень систем шин, особливо з повітряними вимикачами при наявності ємнісних дільників напруг на їхніх віддільниках. Джерела інформації: 7 56127 1. Авт. св. СССР №907680 Н02Н 9/00. Устройство для ограничения перенапряжений и токов короткого замыкания на высоковольтной подстанции. Автор Назаров А.И. Опубл.23.02.82. Бюл. №7. 2. Сулейманов В.Н., Кацадзе Т.Л. Электрические сети и системы. - Киев, НТУУ "КПИ" - с.288289, рис.5.8 (а, б) Комп’ютерна верстка І.Скворцова 8 3. Патент Украины на полезную модель №24524 Н02Н 9/00. Комбинированное устройство по ограничению параметров электромагнитных и емкостных процессов в электрических сетях. Авторы: Авдеев И.В., Журавлев Д.В. Опубл. 10.07.2007. Бюл. №10. 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