Электропередача переменного тока

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусская государственная политехническая академия(72) Авторы Федин Виктор Тимофеевич Зорич Андрей Михайлович Чернецкий Андрей Михайлович(73) Патентообладатель Белорусская государственная политехническая академия(57) Электропередача переменного тока, содержащая двухцепную трехфазную линию электропередачи с попарно сближенными по одной от каждой цепи фазами, две трехфазные системы шин по концам электропередачи, трансформаторы на передающем и приемном концах электропередачи, содержащие со стороны линии в каждой фазе основную вторичную обмотку и две дополнительные вторичные обмотки, причем концы основных вторичных обмоток каждой фазы снабжены ответвлениями с устройствами переключения ответвлений под нагрузкой и соединены в звезду, а дополнительные вторичные обмотки снабжены ответвлениями по всей длине обмоток с устройствами переключения ответвлений под нагрузкой, при этом каждая дополнительная вторичная обмотка индуктивно связана с основной вторичной обмоткой одной из двух других фаз, причем первая дополнительная вторичная обмотка первой фазы соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки второй фазы, а вторая дополнительная вторичная обмотка первой фазы соединена с началом основной вторичной обмотки третьей фазы, первая дополнительная вторичная обмотка второй фазы соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки третьей фазы, а вторая - с началом основной вторичной обмотки 5260 1 первой фазы, первая дополнительная вторичная обмотка третьей фазы соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки первой фазы, а вторая - с началом основной вторичной обмотки второй фазы, двухпозиционные и трехпозиционные коммутационные аппараты, связывающие трансформаторы на передающем и приемном концах электропередачи с трехфазными системами шин, отличающаяся тем, что первые дополнительные вторичные обмотки каждой фазы трансформаторов посредством двухпозиционных коммутационных аппаратов, подключенных к устройствам переключения под нагрузкой данных обмоток, присоединены к одноименным фазам обеих трехфазных систем шин, вторые дополнительные вторичные обмотки каждой фазы трансформаторов посредством трехпозиционных коммутационных аппаратов, подключенных к устройствам переключения под нагрузкой данных обмоток, присоединены к обеим трехфазным системам шин, причем вторая дополнительная вторичная обмотка первой фазы трансформаторов присоединена к третьей фазе первой трехфазной системы шин и к первой и второй фазам второй трехфазной системы шин, вторая дополнительная вторичная обмотка второй фазы трансформаторов присоединена к первой фазе первой трехфазной системы шин и ко второй и третьей фазам второй трехфазной системы шин, вторая дополнительная вторичная обмотка третьей фазы трансформаторов присоединена ко второй фазе первой трехфазной системы шин и к первой и третьей фазам второй трехфазной системы шин.(56) Управляемые линии электропередачи. - Кишинев Штиинца, 1984. - С. 88, рис. 3.13 б.961038 , 1982.805471 , 1981.926743 , 1982.1001303 , 1983.4001672 , 1977.4236108 , 1980. Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к воздушным электропередачам трехфазного переменного тока. Известна электропередача переменного тока, содержащая по концам трехфазные системы шин, однопозиционные и трехпозиционные коммутационные аппараты, линию электропередачи, в которой каждая фаза расщеплена на изолированные друг от друга провода 1. Недостаток этой электропередачи заключается в отсутствии возможности изменения угла фазового сдвига напряжений на трехфазных системах шин. Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропередача переменного тока, содержащая трансформаторы на передающем и приемном концах, содержащие со стороны линии в каждой фазе основные обмотки с концами, снабженными ответвлениями с устройствами переключения ответвлений под нагрузкой и соединенными в звезду, и по две дополнительные обмотки с ответвлениями по всей длине обмоток и с устройствами переключения ответвлений под нагрузкой, при этом каждая дополнительная обмотка индуктивно связана с основной обмоткой одной из двух других фаз, при этом трансформаторы предназначены для подключения к двум трехфазным системам шин по концам электропередачи и к двухцепной трехфазной линии электропередачи с попарно сближенными по одной от каждой цепи фазами 2. К недостаткам этой электропередачи относится малый регулировочный диапазон угла фазового сдвига напряжений трехфазных систем шин, только в пределах 0-60. Задачей изобретения является увеличение регулировочного диапазона угла фазового сдвига напряжений. 2 5260 1 Поставленная задача решается следующим образом. В электропередаче переменного тока, содержащей двухцепную трехфазную линию электропередачи с попарно сближенными по одной от каждой цепи фазами, две трехфазные системы шин по концам электропередачи, трансформаторы на передающем и приемном концах электропередачи, содержащие со стороны линии в каждой фазе основную вторичную обмотку и две дополнительные вторичные обмотки, причем концы основных вторичных обмоток каждой фазы снабжены ответвлениями с устройствами переключения ответвлений под нагрузкой и соединены в звезду, а дополнительные вторичные обмотки снабжены ответвлениями по всей длине обмоток с устройствами переключения ответвлений под нагрузкой, при этом каждая дополнительная вторичная обмотка индуктивно связана с основной вторичной обмоткой одной из двух других фаз, причем первая дополнительная вторичная обмотка первой фазы соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки второй фазы, а вторая дополнительная вторичная обмотка первой фазы соединена с началом основной вторичной обмотки третьей фазы, первая дополнительная вторичная обмотка второй фазы соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки третьей фазы, а вторая - с началом основной вторичной обмотки первой фазы, первая дополнительная вторичная обмотка третьей фазы соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки первой фазы, а вторая - с началом основной вторичной обмотки второй фазы, двухпозиционные и трехпозиционные коммутационные аппараты, связывающие трансформаторы на передающем и приемном концах электропередачи с трехфазными системами шин, первые дополнительные вторичные обмотки каждой фазы трансформаторов посредством двухпозиционных коммутационных аппаратов, подключенных к устройствам переключения под нагрузкой данных обмоток,присоединены к одноименным фазам обеих трехфазных систем шин, вторые дополнительные вторичные обмотки каждой фазы трансформаторов посредством трехпозиционных коммутационных аппаратов, подключенных к устройствам переключения под нагрузкой данных обмоток, присоединены к обеим трехфазным системам шин, причем вторая дополнительная вторичная обмотка первой фазы трансформаторов присоединена к третьей фазе первой трехфазной системы шин и к первой и второй фазам второй трехфазной системы шин, вторая дополнительная вторичная обмотка второй фазы трансформаторов присоединена к первой фазе первой трехфазной системы шин и ко второй и третьей фазам второй трехфазной системы шин, вторая дополнительная вторичная обмотка третьей фазы трансформаторов присоединена ко второй фазе первой трехфазной системы шин и к первой и третьей фазам второй трехфазной системы шин. Электропередача отличается схемой коммутации вторичных обмоток трансформаторов. Технический результат заключается в обеспечении регулировочного диапазона угла фазового сдвига напряжений в диапазоне от 0 до 180. На фиг. 1 представлена предлагаемая электропередача на фиг. 2, 3, 4, 5 - векторные диаграммы напряжений. В схеме электропередачи (фиг. 1) показаны первичные обмотки 1 фаз трансформаторов, основные вторичные обмотки 2, 3, 4 соответствующих фаз А, В, С трансформаторов,снабженные устройствами переключения под нагрузкой, соединенными в звезду, две дополнительные вторичные обмотки 5, 6 фазы А, две дополнительные вторичные обмотки 7,8 фазы В, две дополнительные вторичные обмотки 9, 10 фазы С, причем первая дополнительная вторичная обмотка 5 фазы А соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки 3 фазы В, а вторая дополнительная вторичная обмотка 6 фазы А соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки 4 фазы С, первая дополнительная вторичная обмотка 7 фазы В соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки 4 фазы С, вторая дополнительная вторичная обмотка 8 фазы В соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки 2 фазы А, первая дополнительная 3 5260 1 вторичная обмотка 9 фазы С соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки 2 фазы А, вторая дополнительная вторичная обмотка 10 фазы С соединена своим концом с началом основной вторичной обмотки 3 фазы В. Все дополнительные вторичные обмотки имеют регулировочные ответвления по всей длине обмоток и снабжены устройствами переключения ответвлений под нагрузкой, действующие синхронно друг с другом и с устройствами переключения под нагрузкой основных вторичных обмоток 2, 3, 4, при этом количество витков каждой из дополнительных обмоток равно РПН ДОП где ОСН - количество витков основной обмотки. Количество витков каждой из основных вторичных обмоток 2, 3, 4, задействованных под перемещение контактов РПН в нейтрали равно РПН ОСНОСН (1 Первые дополнительные вторичные обмотки 5, 7, 9 фаз А, В, С трансформаторов посредством двухпозиционных коммутационных аппаратов с контактами 11, 12, 13, 14, 15,16 и вторые дополнительные вторичные обмотки 6, 8, 10 фаз А, В, С трансформаторов посредством трехпозиционных коммутационных аппаратов с контактами 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25 присоединены к трехфазным системам шин 26 и 27, причем первая дополнительная вторичная обмотка 5 фазы А посредством контактов 11 и 12 двухпозиционных коммутационных аппаратов присоединена к фазам 1 и А 2 трехфазных систем шин 26 и 27, первая дополнительная вторичная обмотка 7 фазы В посредством контактов 13 и 14 двухпозиционных коммутационных аппаратов присоединена к фазам 1 и В 2 трехфазных систем шин 26 и 27, первая дополнительная вторичная обмотка 9 фазы С посредством контактов 15 и 16 двухпозиционных коммутационных аппаратов присоединена к фазам С 1 и С 2 трехфазных систем шин 26 и 27, вторая дополнительная вторичная обмотка 6 фазы А посредством контактов 17 и 19 трехпозиционных коммутационных аппаратов присоединена к фазам А 2 и В 2 трехфазной системы шин 27 и посредством контакта 18 к фазе 1 трехфазной системы шин 26, вторая дополнительная вторичная обмотка 8 фазы В посредством контактов 20 и 22 трехпозиционных коммутационных аппаратов присоединена к фазам В 2 и С 2 трехфазной системы шин 27 и посредством контакта 21 к фазе 1 трехфазной системы шин 26, вторая дополнительная вторичная обмотка 10 фазы С посредством контактов 23 и 25 трехпозиционных коммутационных аппаратов присоединена к фазам А 2 и С 2 трехфазной системы шин 27 и посредством контакта 24 к фазе 1 трехфазной системы шин 26. К каждой из фаз А 1, В 1, 1 трехфазной системы шин 26 посредством линейных коммутационных аппаратов 28 присоединены провода 29 первой цепи линии электропередачи, попарно сближенные с проводами 30, второй цепи линии электропередачи, присоединенными к фазам А 2, В 2, С 2 трехфазной системы шин 27 посредством линейных коммутационных аппаратов 31. При полностью выведенных регулировочных ответвлениях дополнительных вторичных обмоток 5, 6, 7, 8, 9, 10 и полностью введенных регулировочных ответвлениях основных вторичных обмоток 2, 3, 4 имеются две трехфазные системы напряжений, вектора одноименных фаз которых сонаправлены (фиг. 2, 3). При перемещении контактов устройств переключения под нагрузкой вдоль регулировочных ответвлений вторичных обмоток угол между векторами одноименных фаз трехфазных систем напряжений изменяется и при полностью введенных регулировочных ответвлениях дополнительных вторичных обмоток 5, 6, 7, 8, 9, 10 и полностью выведенных регулировочных ответвлениях основных вторичных обмоток 2, 3, 4, угол между векторами одноименных фаз равен 60 (фиг. 4, 5),что позволяет плавно изменять угол фазового сдвига между напряжениями, подводимыми к трехфазным системам шин 26 и 27, в диапазонах 0-60, 60-120 и 120-180. При этом изменение количества витков основной обмотки рассчитывается по формуле 4 где ДОП - изменение количества витков дополнительных вторичных обмоток. Так, при замкнутых контактах 11, 13, 15, 17, 20, 23 и разомкнутых контактах 12, 14,16, 18, 19, 21, 22, 24, 25 угол между векторами напряжений, подводимых к шинам 26 и 27,изменяется в диапазоне 0-60, при замкнутых контактах 12, 14, 16, 18, 21, 24 и разомкнутых контактах 11, 13, 15, 17, 19, 20, 22, 23, 25 угол между векторами напряжений, подводимых к шинам 26, 27, изменяется в диапазоне 60-120, при замкнутых контактах 11, 13,15, 19, 22, 25 и разомкнутых контактах 12, 14, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 24 угол между векторами напряжений, подводимых к шинам 26 и 27, изменяется в диапазоне 120-180. Таким образом, благодаря изменению схемы коммутации вторичных обмоток трансформатора обеспечивается регулировочный диапазон угла фазового сдвига в пределах 0-180. При этом изменение угла фазового сдвига внутри диапазонов 0-60, 60-120, 120-180 происходит плавно, переход от одного регулировочного диапазона к другому производится с отключением линии электропередачи. Источники информации 1. А.с. СССР 961038, МПК Н 023/00, 1982. 2. Управляемые линии электропередачи / Под ред. В.А. Веникова. - Кишинев Штиинца. - 1984. - С. 88, рис. 3.13 б. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.