электрическая сеть переменного тока

Формула изобретения

Электрическая сеть переменного тока, содержащая на передающей и приемной сторонах трансформаторы с двумя трехфазными линейными обмотками с нейтральными и фазными выводами, два кольца по шесть групп последовательно соединенных управляемых полупроводниковых вентилей, к общим точкам между группами которых в очередности чередования фаз подключены нулевые выводы трехфазных линейных обмоток, разъединители и провода двух линий электропередач, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена на каждой из сторон трансформаторами с двумя трехфазными линейными обмотками, соединенными в звезду/треугольник, и двумя линиями электропередач, причем фазные выводы каждой из трехфазных линейных обмоток передающей стороны соединены через разъединители и провода линий электропередач с одноименными фазными выводами различных трехфазных линейных обмоток приемной стороны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для преобразования и передачи электроэнергии на дальние и сверхдальние расстояния.

Известна электрическая сеть переменного тока, связывающая в трехпроводную систему соединенные в звезду обмотки генератора и приемника электрической энергии. см. А.Т.БАШКИН "Общая электротехника", М., Энергия, 1971, с.164, рис.6-3.

При частоте 50 Гц длина электромагнитной волны составляет 6000 км. Длина известной электрической сети, равной полуволне, составляет 3000 км. При длине электрической сети, отличающейся от полуволновой, для придания ей свойств полуволны на концевом пункте включают устройства реактивной мощности, обеспечивающие искусственную настройку на полуволну.

Наиболее близкой к изобретению является электрическая сеть переменного тока, содержащая две m-фазные цепи линии электропередачи, подключенной на передающей и приемной стороне к одним выводам разъединителей, трансформаторы с обмотками, имеющими фазные и нейтральные выводы на каждой из этих сторон, и коммутационные аппараты, подключенные к нулевым выводам обмоток трансформаторов, причем фазные выводы обмоток трансформаторов присоединены к другим выводам разъединителей, см. авт. свид. СССР № 1112483, кл. H02J 3/00, 1983.

В частном случае, при длине в 1500 км такая электрическая сеть работает в режиме полуволны, что также является ее недостатком.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка.

Поставленная задача решается путей снабжения известной электрической сети переменного тока с передающей и приемной сторон дополнительно трансформаторами с двумя трехфазными линейными обмотками, соединенными в звезду/треугольник и двумя линиями электропередач, причем фазные выводы каждой из трехфазных линейных обмоток передающей стороны соединены через разъединители и провода линий электропередач с одноименными фазными выводами различных трехфазных линейных обмоток приемной стороны.

При реальной длине линий электропередач в 750 км в такой сети обеспечивается полуволновой режим работы.

На фиг.1 приведена принципиальная схема электрической сети переменного тока; на фиг.2 - временная диаграмма относительных мгновенных значений напряжений и токов при передаче электрической энергии с коэффициентом мощности, равным единице; на фиг.3 показаны контуры линейной части схемы электрической сети переменного тока.

В схеме фиг.1 приняты следующие обозначения: трехфазные линейные обмотки 1÷4 трансформаторов 9÷12 передающей стороны, трехфазные линейные обмотки 5÷8 трансформаторов 13÷16 приемвой стороны, разъединители 17, кольца 18, 19 из управляемых полупроводниковых вентилей и проводов 20 линий электропередач, причем кольцо 18 состоит из групп полупроводниковых вентилей 21÷26, а кольцо 19 из групп полупроводниковых вентилей 27÷32.

На фиг.1 трехфазные линейные обмотки 1÷4 трансформаторов 9÷12 передающей стороны выполнены синфазными, причем обмотки 2, 3 имеют нулевые выводы фаз, которые подключены, в порядке чередования фаз, к общим точкам групп управляемых полупроводниковых вентилей 21÷26 кольца 18.

Трехфазные линейные обмотки 5÷8 трансформаторов 13÷16 приемной стороны выполнены синфазными, причем обмотки 6, 7 имеют нулевые выводы фаз, которые подключены, в порядке чередования фаз, к общим точкам групп управляемых полупроводниковых вентилей 27÷32 кольца 19.

Фазные выводы каждой трехфазной линейной обмотки 1÷4 трансформаторов 9÷12 соединены через разъединители 17 и провода 20 линий электропередач с одноименными фазными выводами различных трехфазных линейных обмоток 5÷8 трансформаторов 13÷16.

Токовые цепи в электрической сети переменного тока, поставленной под напряжение, показаны в соответствии с диаграммой фиг.2 для трех моментов времени на фиг.3 и отвечают углам 0, 60, 90 электрических градусов.

Для момента времени, соответствующего нулевому значению электрического угла на диаграмме фиг.2, ток протекает по линейной цепи в контуре: вентиль 21, фаза В обмоток 3 и 6, вентиль 32 к 32, фаза С обмоток 7 и 2, вентиль 24, фаза В обмоток 2 и 7, вентили 28 и 29, фаза С охоток 6 и 1, фаза В обмоток 1 и 5, фаза С обмоток 5 и 4, фаза В обмоток 4 и 8, фаза С обмоток 8 и 5, вентиль 21.

Незалитые вентили работают в момент времени, соответствующий углу в 80 электрических градусов.

Аналогично описанному могут быть прослежены токовые контуры и для случаев, соответствующих углам в 60 и 90 электрических градусов.

В частном случае, при длине проводов 20 линий электропередач общая длина токовой цепи составит 6000 км или 3000 км в направлении передачи электроэнергии, т.е. полуволновую длину.