Регульований трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій на розподільній підстанції для електропередач надвисокої напруги

Регульований трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій на розподільній підстанції для електропередач надвисокої напруги, що містить подовжні індуктивні опори фаз і шунтуючі ємнісні опори фаз на землю, компенсуючі реактори між фазами і землею з індивідуальними комутаційними апаратами і заземлюючим роз'єднувачем, компенсуючі конденсатори у фазах з індивідуальними комутаційними апаратами і сполучними роз'єднувачами з опорними ізоляторами, автотрансформатор з послідовно з'єднаними регульованими обмотками високої і середньої напруг з індивідуа 3 ролю ізоляції, з'єднаних за схемою з заземленою нейтралью і комутаційних процесів при відключеннях ушкоджених ділянок електричної мережі, виключення виникнень супутніх високочастотних перехідних і коливальних процесів, особливо при послідовних, рівнобіжних і комбінованих резонансних явищах напруг і струмів з змінюючимися частотами при несиметричних і навіть можливих неповнофазних режимах, підвищення якості електричної енергії на основі забезпечення регламентованих величин коливань, відхилень, несиметрії і несинусоїдальності напруг і струмів при змінюючихся стандартних частотах 3, 5, 7, 11, 13 гармонік, зниження електричних утрат при транспортуванні і використанні електричної енергії, недостатня надійність експлуатації електричного устаткування, забезпечення тільки проектної пропускної потужності і вимога стабільного режиму роботи мережі, наявність часткової компенсації параметрів лінії, неможливість виконань ефективних компенсацій хвильові довжини й опори лінії, а також настроювання лінії на напівхвилю струму і напруги, відсутність компенсуючих і набудовуючих пристроїв з розробками відповідних лінійних регуляторів, вольтододаткових і регулювальних трансформаторів, що впливають на перерозподіл потоків потужностей у мережах у зв'язку з великими капіталовкладеннями, недостатність статичної і динамічної стійкості між стабільними і регульованими, індуктивними і ємнісними елементами при аварійних режимах і навіть після аварійних ситуацій, неприпустима пошкоджуваність реакторів і конденсаторних батарей при виникненнях комбінованих енергетичних режимів з наявностями небезпечних величин вищих гармонік напруг і струмів, виникнення неприпустимих взаємних трансформацій електромагнітних, ємнісних, електричних і електростатичних процесів між елементами електричної мережі навіть при порушеннях технологічних режимів у споживачів. Пропонована корисна модель на фіг. 3 містить подовжні індуктивні опори фаз і шунтуючі ємнісні опори фаз на землю, компенсуючі реактори між фазами і землею з індивідуальними комутаційними апаратами і заземлюючим роз'єднувачем, компенсуючі конденсатори у фазах з індивідуальними комутаційними апаратами і сполучними роз'єднувачами з опорними ізоляторами, автотрансформатор з послідовно з'єднаними регульованими обмотками високої і середньої напруг з індивідуальними комутаційними апаратами і заземлюючим роз'єднувачем у нейтралі, трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій, первинною регульованою обмоткою якого є вторинна регульована обмотка автотрансформатора, з'єднана за схемою зірки з виведеною нейтраллю, вторинна обмотка з'єднана за схемою розімкнутого трикутника, компенсучий регульований реактор між виводами вторинної обмотки, ввід якого з'єднаний з нейтраллю вторинної обмотки автотрансформатора нульовим роз'єднувачем, а вивод з заземлюючим роз'єднувачем, паралельно реакторові приєднаний активний опір з послідовно з'єднаним роз'єднувачем, а паралельно заземлюючому роз'єднувачеві приєднане активний опір, лінійні 56128 4 роз'єднувачі у фазах між комутаційними апаратами і сполучними роз'єднувачами компенсуючих конденсаторів, у фазах. Регульований трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій на розподільній підстанції для електропередач надвисокої напруги, містить подовжні індуктивні опори фаз 1 і шунтуючі ємнісні опори фаз на землю 2, компенсуючі реактори 3 між фазами і землею з індивідуальними комутаційними апаратами 4 і заземлюючим роз'єднувачем 5, компенсуючі конденсатори 6 у фазах з індивідуальними комутаційними апаратами 7 і сполучними роз'єднувачами 8 з опорними ізоляторами 9, автотрансформатор з послідовно з'єднаними регульованими обмотками високої 10 і середньої 11 напруг з індивідуальними комутаційними апаратами 12 і заземлюючим роз'єднувачем 13 у нейтралі, трансформаторно-реакторний компенсуючий пристрій, первинною регульованою обмоткою якого є вторинна регульована обмотка автотрансформатора, з'єднана за схемою зірки з виведеною нейтраллю, вторинна обмотка 14 з'єднана за схемою розімкнутого трикутника, компенсуючий регульований реактор 15 між виводами вторинної обмотки, ввід якого з'єднаний з нейтраллю вторинної обмотки автотрансформатора нульовим роз'єднувачем 16, а вивід з заземлюючим роз'єднувачем 17, паралельно реакторові приєднаний активний опір 18 з послідовно з'єднаним роз'єднувачем 19, а паралельно заземлюючому роз'єднувачеві приєднаний активний опір 20, лінійні роз'єднувачі 21 у фазах між комутаційними апаратами і сполучними роз'єднувачами компенсуючих конденсаторів у фазах. Основними досягненнями технічних результатів регульованим трансформаторно-реакторним компенсуючим пристроєм на розподільній підстанції для електропередач надвисокої напруги є: уперше повне усунення усіх видів внутрішніх перенапруг при використанні комбінованої конструкції трансформаторно-реакторного компенсуючого пристрою навіть при найбільш важких дугових однофазних замиканнях, ферорезонансних явищах і комутаційних процесах з наявністю не тільки електромагнітних, але і ємнісних, електричних і електростатичних зв'язків між зазначеними первинними 11, вторинними 14 трансформаторними обмотками, компенсуючим регульованим реактором 15 з наявностями нульового 16 і заземлюючого 17 роз'єднувачів, причому зазначена первинна обмотка 11 є одночасно й обмоткою середньої напруги (CH) автотрансформатора. Паралельно реакторові 15 приєднані послідовно з'єднані активні опір 18 і роз'єднувач 19, що виключають перехідні процеси при комутаціях і рівнобіжні резонанси, а активний опір 20, приєднаний паралельно заземлюючому роз'єднувачеві 17, виключає коливальні процеси при комутаціях і послідовні резонанси, причому одночасне приєднання зазначених опорів 18 і 20 виключає виникнення комбінованих резонансів напруг і струмів у всіх випадках. Підключенням автотрансформатора уведеннями високовольтних обмоток (BH) 10 через кому 5 таційні апарати 12 до живильних фаз з подовжніми індуктивними опорами 1 при розімкнутому заземляючому роз'єднувачі 13 і наявності повної схеми трансформаторно-реакторного компенсуючого пристрою забезпечується підвищення якості електричної енергії на основі знижень коливань, відхилень, несиметрії і несинусоїдальності напруг і струмів мінімум до рівня регламентованих величин без наявності не тільки стандартних частот 3, 5, 7, 11, 13 гармонік, але і ще більш підвищених частот практично до сорокової частоти включно, що виникають особливо при несиметричних режимах. Природно доцільно відзначити, що при необхідності забезпечується проектний режим роботи автотрансформатора включенням заземляючого роз'єднувача 13 і відключення нульового роз'єднувача 16 з використанням існуючих проектних шунтуючих ємнісних опорів фазних конденсаторів 2, з'єднаних по схемах зірки з заземленою нейтралью і приєднаних до живильних фаз безпосередньо, а також компенсуючих реакторів 3, з'єднаних теж по схемах зірки, але вже з наявностями заземлюючого роз'єднувача 5 у нейтралі при підключенні до живильним фазам комутаційними апаратами 4, що забезпечують у припустимих межах проектну пропускну потужність і вимоги стабільного режиму роботи мережі з можливостями індуктивних компенсацій фазних напруг при включеному заземлюючому роз'єднувачі 5 або міжфазних напруг при його відключенні. Розроблена вперше комбінована конструкція компенсуючих конденсаторів 6, що приєднуються до фаз індивідуальними комутаційними апаратами 7 з рівнобіжними приєднаннями сполучних роз'єднувачів 8 і наявностями індивідуальних опорних ізоляторів 9 при відключених лінійних роз'єднувачах 8 забезпечує додаткові індивідуальні можливості подовжньої ємнісної компенсації індуктивних опорів 1 у кожній фазі при включених комутаційних апаратах 7 і сполучних роз'єднувачах 8 з можливостями виконань ефективних компенсацій хвильових довжини й опори індивідуальних фаз лінії, а отже її настроювання на напівхвилю струму і напруги. Більш цього, при можливостях індивідуальних включень лінійних роз'єднувачів 21 з одночасним відключенням відповідного комутаційного апарата 7 і сполучного роз'єднувача 8 забезпечується необхідна ефективність зазначених компенсації і настроювань лінії без необхідності компенсуючих і 56128 6 набудовуючих пристроїв, розробок відповідних лінійних регуляторів, вольтододаткових і регулювальних трансформаторів, що впливають на перерозподіл потоків потужностей у мережах, тобто виключається фактично цілком необхідність великих капіталовкладень. Таким чином, комплексна режимна взаємодія між вищевказаними елементами забезпечує ефективне зниження електричних утрат при транспортуванні і використанні електричної енергії і надійність експлуатації всього електротехнічного устаткування з одночасним підвищенням статичної і динамічної стійкості при можливих аварійних режимах і післяаварійних ситуацій з усуненням вищих гармонік напруг і струмів при усіх виникаючих енергетичних режимах з усуненнями неприпустимих взаємних трансформацій зазначених процесів між елементами електричних мереж навіть при порушеннях технологічних режимів у споживачів і в енергосистемах одночасно з виключеннями розвитку аварій у циклічно-каскадних послідовностях. І на закінчення необхідно відзначити, що пристрій виключає пошкоджуваність реакторів і конденсаторних батарей у процесах виникнень комбінованих енергетичних режимів завдяки відсутності неприпустимих величин вищих гармонік напруг і струмів. Отже, захисний пристрій виключає взаємні трансформації електромагнітних і ємнісних процесів між елементами електричної мережі навіть при порушеннях технологічних режимів у споживачів. Таким чином, функціональні взаємодії запропонованих відмінностей забезпечують ознаку відповідності критерієві "НОВИЗНА" з наявністю нових технічних результатів. Інші аналоги, що містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення в такий спосіб не виходять з відомого рівня техніки. Виходячи з вищевикладеного, можна зробити висновок, що технічне рішення, що заявляється, відповідає критерієві "ПРОМИСЛОВЕ ЗАСТОСУВАННЯ". Джерела інформації: 1. В.Н. Сулейманов, Т.Л. Кацадзе. "Електричні мережі і системи". Київ, НТТУ "КПИ", 2007р. мал.5.4, с.270. 2. В.Н. Сулейманов, Т.Л. Кацадзе. "Електричні мережі і системи". Київ, НТТУ "КПИ", 2007р. мал.5.5, с.272. 7 56128 8 9 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 56128 Підписне 10 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