Комбінований трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій з вольтододатковим і регулювальним трансформаторами

Комбінований трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій з вольтододатковим і регулювальним трансформаторами, що містить лінійний вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками у фазах лінії і вторинних обмоток з вільними виводами, що збуджує регулювальний трансформатор з живильними і живильними регульованими обмотками, одні виводи вторинних обмоток з'єднані безпосередньо з перемикаючими пристроями живильних регульованих обмоток зазначених трансформаторів, а їх залишкові вільні виводи з'єднані індивідуально по схемах зірок з ізольованими нейтралями, який 3 Відомий пристрій з вольтододатковим і регулювальним трансформаторами [2], що містить лінійний вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками у фазах лінії і вторинних обмоток з вільними виводами, що збуджує регулювальний трансформатор з живильними і живильними регулювальними обмотками що уведення вторинних обмоток з'єднані безпосередньо з перемикаючими пристроями живильних регулювальних обмоток, а їхні вільні виводи з'єднані індивідуально по схемах зірок з ізольованими нейтралами. Необхідно відзначити, що наявності ізольованих нейтралей виключають можливості ефективних обмежень внутрішніх перенапруг, але при збереженні визначеної ефективності обмеження ударних струмів у фазах при коротких замиканнях. Даний пристрій приймається за АНАЛОГ. 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 електричної живильної мережі з будь-якими споживачами електричної енергії. Однак єдиним недоліком приведеного пристрою є неможливість його індивідуального використання з метою регулювання напруг, що змінюються, і потокорозподілу потужностей у неоднорідних електричних мережах. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою зі збереженням повного усунення внутрішніх перенапруг, обмеження параметрів електромагнітних і ємнісних процесів при різко змінюються режимах металургійних підприємств, включаючи аварійні ситуації, підвищення якості електричної енергії і зниження електричних утрат з одночасним його ефективним використанням при регулюванні напруг і потокорозподілу потужностей у зазначених електричних мережах з наявністями лінійних вольтододатковихі регулювальних трансформаторів. Розроблений найбільш ефективний пристрій для промислових, розподільних і магістральних електричних мереж існуючих напруг містить лінійний вольтододатковий трансформатор з первин 45388 4 ними обмотками у фазах лінії і вторинних обмоток з вільними виводами, що збуджує регулювальний трансформатор з живильними і живильними регульованими обмотками, причому одні виводи вторинних обмоток з'єднані безпосередньо з перемикаючими пристроями регулювальних обмоток зазначених живильних трансформаторів, а їхні вільні виводи, що залишилися, з'єднані індивідуально за схемою зірки з ізольованими нейтралями, трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій, первинними обмотками якого є регульовані живильні обмотки із приєднанням до їхній нейтралі компенсуючого регульованого реактора, шунтуючого виводи його вторинних обмоток, з'єднаних за схемою розімкнутого трикутника, реакторний перемикаючий пристрій, що з'єднується з контуром заземлення, безпосередньо заземлює роз'єднувачем або через регульований активний опір, індивідуальні лінійні роз'єднувачі, один із яких приєднаний між нейтраллю живильних регулювальних обмоток збуджуваного трансформатора і вводом компенсуючого регульованого реактора, а інший приєднаний між нейтраллю вторинних обмоток лінійного вольтододаткового трансформатора і реакторного перемикаючого пристрою, шунтуючий роз'єднувач між виводом і вводом зазначених лінійних роз'єднувачів. На Фіг. приведена електрична схема комбінованого трансформаторно-реакторного компенсуючого пристрою з вольтододатковим і регулювальним трансформаторами, що містить лінійний вольтододатковий трансформатор з первинними обмотками 1 у фазах лінії і вторинних обмоток 2 з вільними виводами, що збуджує регулювальний трансформатор з живильними 3 і живильними регульованими 4 обмотками, одні виводи вторинних обмоток з'єднані безпосередньо з перемикаючими пристроями 5 регульованих обмоток зазначених живильних трансформаторів, а їх залишкові вільні виводи з'єднані індивідуально по схемам зірок з ізольованими нейтралями, трансформаторнореакторний компенсуючий пристрій, первинними обмотками якого є живильні регульовані обмотки з приєднаннями до їхньої нейтралі компенсуючого регульованого реактора 6, шунтуючі виводи його вторинних обмоток 7, з'єднаних за схемою розімкнутого трикутника, реакторний перемикаючий пристрій 8, що з'єднується з контуром заземлення безпосередньо заземлює роз'єднувачем 9 або через регульований активний опір 10, індивідуальні лінійні роз'єднувачі 11 і 12, один із яких приєднаний між нейтраллю живильних регульованих обмоток, збуджкваного трансформатора і введенням компенсуючого регульованого реактора, а інший приєднаний між нейтраллю вторинних обмоток лінійного вольтододаткового трансформатора і реакторного перемикаючого пристрою, шунтуючий роз'єднувач 13 між виводами і вводами зазначених лінійних роз'єднувачів. Фактично створений комбінований трансформаторно-реакторний копменсуючий пристрій зі збереженням функції вольтододаткового і регулювального трансформаторів при електричних зв'язках між існуючими В аналогу вторинними обмотками 2 лінійного вольтододаткового 5 45388 трансформатори, живильними регульованими обмотками 4 збуджувані регулювальні трансформатори з живильними обмотками 3, перемикаючими пристроями 5 між ними, і знову введеними з ПРОТОТИПУ, паралельно з'єднаними, компенсуючим регулювальним реактором 6 з перемикаючим пристроєм 8 і обмоткою 7, з'єднаної за схемою розімкнутого трикутника при додатково розроблених з'єднань зазначеного перемикаючого пристрою з заземляючими роз'єднувачем 9 або регульованим активним опором 10, а також з наявністю роз'єднувачів 11, 12, 13, схеми приєднань яких уже зазначені в описі і приведені на запропонованій Фіг. Подовжнє регулювання потокорозподілу потужностей в електричних мережах згідно АНАЛОГА зберігається за допомогою існуючих елементів 1, 2, 3, 4, 5, тобто наявністю ізольованих нейтралей у схемах зірок вторинних обмоток 2 і живильних регулювальних обмоток, 4 забезпечується необхідне обмеження до безпечних величин однофазних струмів короткого замикання. Далі приводяться вперше розроблені схеми вже поперечних і комбінованих регулювань потокорозподільних потужностей в електричних мережах з функціональними взаємозв'язками між зазначеними і додатково введеними елементами 6, 7 ПРОТОТИПУ, включаючи знову введені елементи 8, 9, 10, 11, 12, 13, що забезпечують виконання зазначених режимів. Режими поперечних регулювань потокорозподільних потужностей в електричних мережах здійснюються при включеному заземлюючому роз'єднувачі, 9 із приєднаними 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11 і від’єднаними 1, 2, 10, 12, 13 елементами або при приєднаному заземлюючим регульованим активному опорі 10 із приєднаними 3, 4, 6, 7, 8, 11 і від’єднаними 1, 2, 9, 12, 13 елементами. Режими комбінованих регулювань потокорозподілів потужностей в електричних мережах здійснюється при включеному заземлюючому роз'єднувачі із приєднаними 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12 і від’єднаними 10, 13 елементами або при включе 6 ному регульованому активному опорі 10 із приєднаними 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12 і від’єднаними 9, 13 елементами. Заземлення нейтралі вторинних обмоток 2 вольтододаткових трансформатори роз'єднувачем 9 із приєднаними 4, 5, 12 і від’єднаними 1, 3, 6, 7, 8, 10, 11, 13 елементами або при приєднаному заземляючому регульованим активному опорі 10 із приєднаними 4, 5, 12 і від’єднаними 3, 6, 7, 8, 9, 11, 13. Заземлення нейтралей вторинних обмоток 2 вольтододаткового і 4 регулювального трансформаторів роз'єднувачами 9, 11, 12, 13 із приєднаним елементом 5 і від’єднаними елементами 1, 3, 6, 7, 8, 10 або при приєднаному регульованим активному опорі, що заземлює, 10 роз'єднувачами 11, 12, 13 із приєднаним елементом 5 і від’єднаними елементами 1, 3, 6, 7, 8, 9 відповідно. Таким чином, дев'ять розроблених режимів роботи пристрої приведені в таблиці з метою наочності вибору його індивідуального режиму, необхідного в реальних умовах експлуатації електричних мереж. Фактично отриманий комбінований трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій з конструктивними елементами 4, 6, 7, 8 при включеному заземлюючому роз'єднувачі 9 забезпечує повне усунення існуючих внутрішніх перенапруг, включаючи супутні перехідні, коливальні і комутаційні процеси при електромагнітних і ємнісних взаємодіях між зазначеними елементами з відповідними частотами, а при відключеному заземлюючому роз'єднувачі 9 нейтраль зазначеного пристрою заземлюється безпосередньо через регульований активний опір 10, що забезпечує обмеження до безпечних величин ферорезонансні і резонансні явища, крім можливості аварійних ситуацій при неповнофазних режимах, кілометричних ефектах і повних знеструмлюваних систем шин, особливо з повітряними вимикачами при наявності ємнісних дільників напруг на їхніх віддільниках. Таблиця № п/п 1 2 3 4 Режими роботи пристрою 1 Подовжнє регулювання потокорозподілу потужностей в + електричних мережах Поперечне регулювання потокорозподілу потужностей в електричних мережах з роз'єднувачем, що заземлює Поперечне регулювання потокорозподілу потужностей в електричних мережах з регу- льованим активним опором, що заземлює Комбіноване регулювання потокорозподілу потужностей + в електричних мережах з роз'єднувачем, що заземлює Варіанти режимів приладу 5 6 7 8 9 10 2 3 4 11 12 13 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 7 45388 8 Продовження таблиці № п/п 5 6 7 8 9 Режими роботи пристрою 1 Комбіноване регулювання потокорозподілу потужностей в електричних мережах з ре- + гульованим активним опором, що заземлює Заземлення нейтралі вторинних обмоток вольтододаткових трансформатора роз'єднувачем Заземлення нейтралей вторинних обмоток вольтододаткового і регулювального трансформаторів роз'єднувачами Заземлення нейтралі вторинних обмоток вольтододаткового трансформатора через заземлюючий регульований активний опір Заземлення нейтралей вторинних обмоток вольтододаткового і регулювального трансформаторів через заземлюючий регульований активний опір Варіанти режимів приладу 5 6 7 8 9 10 2 3 4 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + І на закінчення необхідно відзначити, що нейтралі вторинних обмоток 2 лінійного вольтододаткового трансформатора і живильні регульовані обмотки 4 регулювального трансформатора при їхніх ізольованих режимах підвищують обмеження струмів однофазних замикань або міжфазних коротких замикань на землю, а при їхньому заземленні через роз'єднувачі 11, 12, 13 виключаються можливості виникнень внутрішніх перенапруг, у той час як наявністю активного регульованого опору 10 у зазначених нейтралях забезпечуються в деяких випадках доцільні режими пристрою. Джерела інформації: 11 12 13 + + + + + + + + + + + + + + + 1. Авт. св. СРСР №907680 Н02Н 9/00. Пристрій для обмеження перенапрояжений і струмів короткого замикання на високовольтній підстанції. Автор Назаров А. И. Опубл. 23.02.82. Бюл. №7. 2. Електричні мережі і системи / В. Н. Сулейманов, Т. Л. Кацадзе. - Київ, НТУУ "КПИ", 20073.284-286, мал.5.6(а). 3. Патент України на корисну модель №24524 Н02Н 9/00. Комбінований пристрій по обмеженню параметрів електромагнітних і ємнісних процесів в електричних мережах. Автори: Авдеев И. В., Журавльов Д. В. Опубл. 10.07.2007. Бюл. №10. 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 45388 Підписне 10 Тираж 28 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