ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ УСТАНОВКА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель в целом относится к высоковольтным установкам, а более точно, к устанавливаемым высоковольтным установкам, содержащим конденсаторы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Высоковольтные установки, например, предусмотрены в электрических сетях для распределения электрической энергии переменного тока или постоянного тока. Эти установки, например, включают в себя. преобразовательные станции выполненные с возможностью преобразования электрической энергии между разными напряжениями или между энергией переменного тока (АС) и энергией постоянного тока (DC).
Высоковольтные конденсаторы используются во многих высоковольтных установках, к примеру, в фильтрах на преобразовательных станциях высоковольтного постоянного тока (HVDC). На таких станциях, энергия преобразуется между напряжением переменного тока и напряжением постоянного тока. Напряжение постоянного тока может быть выше 600 кВ или равным 800 кВ, накладывая строгие требования на функциональные возможности преобразовательной станции.
Конструкции высоковольтных конденсаторов традиционно используют пропитанную (полипропиленовую) РР-пленку в качестве диэлектрического материала. Эта разновидность конденсаторов известна как конденсаторы «с жидким диэлектриком» (wet), ссылаясь на то обстоятельство, что масло используется в качестве части устройства конденсатора.
Благодаря своим размерам и по стоимостным причинам, высоковольтные установки, такие как преобразовательные станции HVDC, традиционно были предусмотрены для открытого воздуха, без какого-либо значительного защитного корпуса. Однако, вследствие загрязнения, угроз диверсии, и т.п., сегодня есть потребность предусматривать эти разновидности установок внутри здания. Это особенно важно для применений постоянного тока, где проблемы изоляции, обусловленные загрязнением и влажностью, обычно хуже, чем в применениях переменного тока.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Цель настоящей полезной модели состоит в том, чтобы предложить высоковольтную установку, которая менее уязвима к внешним факторам риска.
Полезная модель основана на реализации того, что посредством замены конденсаторов с жидким диэлектриком безмасляными конденсаторами в высоковольтных применениях, будет возможно предусмотреть высоковольтные установки внутри защитного здания, наряду с поддержанием требуемых уровней защиты против огня и других факторов риска.
Согласно первому аспекту настоящей полезной модели, предусмотрена высоковольтная установка, как определено в пункте 1 прилагаемой формулы полезной модели.
Дополнительные предпочтительные варианты осуществления определены зависимыми пунктами формулы полезной модели.
Таким образом, предусмотрена высоковольтная установка, которая менее уязвима для внешних факторов риска наряду с соблюдением обязательных строительных норм. Это достигается объединением высоковольтной установки, предусмотренной внутри здания, с применением сухих или безмасляных конденсаторов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее, в качестве примера, полезная модель описана со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - общий вид преобразовательной станции, содержащей высоковольтную установку согласно полезной модели;
фиг.2 - схема, показывающая конфигурацию части высоковольтной станции согласно полезной модели; и
фиг.3 показывает сухой конденсатор, используемый в высоковольтной установке.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В последующем будет дано подробное описание предпочтительного варианта осуществления настоящей полезной модели. На всем протяжении этого описания, термин «высокое напряжение» используется для напряжений постоянного тока по меньшей мере в 300 кВ.
На фиг.1 показана станция высоковольтного постоянного тока (HVDC), в целом обозначенная 1, которая выполнена с возможностью преобразования в системе HVDC энергии постоянного тока в энергию переменного тока, и наоборот.Станция, таким образом, содержит две отдельные части или стороны, сторону переменного тока, показанную на верхнем правом участке установки, и сторону постоянного тока, показанную на нижнем левом участке установки. Трехфазные линии 3 переменного тока подключены к стороне переменного тока,, и двухполюсные линии 5 постоянного тока подключены к стороне постоянного тока.
На фиг.1 показана преобразовательная установка 10, содержащая два полюса. Эта преобразовательная установка содержит компоненты, требуемые для преобразования между энергией переменного тока и постоянного тока, такие как конденсаторы, дроссели, трансформаторы и коммутирующие блоки. В этой преобразовательной установке, электрическая энергия преобразуется между энергией переменного тока на линиях 3 переменного тока и энергией постоянного тока на линиях 5 постоянного тока.
Упрощенная общая схема одного полюса преобразовательной установки 10 показана на фиг.2. Эта схема показывает только один полюс стороны постоянного тока; будет приниматься во внимание, что компоненты, описанные в последующем, будут предусмотрены для обоих полюсов.
Слева на фигуре, трехфазные линии переменного тока показаны входящими на площадку переключателя переменного тока, включающую в себя фильтры 12 переменного тока. Эти фильтры переменного тока устраняют или по меньшей мере уменьшают нежелательные составляющие в напряжениях переменного тока, и предотвращают, особенно, токи нечетных гармоник, от распространения по системе переменного тока. Трансформаторный блок 14 предусмотрен для того, чтобы обеспечивать на стороне постоянного тока требуемое напряжение и обеспечивать электрическую изоляцию между сторонами переменного тока и постоянного тока преобразовательной станции.
Преобразователь, то есть, блок 16 AC/DC, подключен к трансформаторному блоку. Этот блок AC/DC содержит в себе подходящие тиристорные мосты, такие как 12-полупериодные мосты, как бывает обычно, для того чтобы осуществлять преобразование между электрической энергией переменного тока и постоянного тока.
Блок 16 AC/DC не обеспечивает идеального напряжения постоянного тока. Сглаживающий реактор 18 показан на линии полюса постоянного тока, подключенной к блоку AC/DC, для уменьшения составляющей переменного тока, наложенной на составляющую постоянного тока.
После сглаживающего реактора 18, предусмотрено три фильтра между линией полюса постоянного тока и землей, и эти фильтры будут рассмотрены далее. Первый фильтр 20 является так называемым фильтром гармоник, выполнен с возможностью уменьшать гармоники в напряжении, создающие помехи для дальней связи. В 12-полупериодном преобразователе, гармониками являются 12, 24, 36 и т.д. гармоники, в 50-герцовой системе, соответствующие 600, 1200, 1800 и т.д. герцам.
Второй фильтр 22 является так называемым фильтром несущей линии электропередачи (PLC), выполненным с возможностью предотвращения шума от создающих помехи PLC-устройств.
Третий фильтр 24 является фильтром радиопомех (RI), выполненным с возможностью устранения напряжений, создающих помехи радиосвязи.
Каждый из этих фильтров содержит блок 20а, 22а и 24а конденсаторов, соответственно, блок 20b, 22b и 24b дросселей, соответственно, и блок 20с, 22с и 24с резисторов, соответственно.
Все компоненты, то есть, конденсаторы, дроссели, резисторы, трансформаторы и коммутирующие блоки, и т.п., предусмотрены внутри здания 26. Это здание устраняет или по меньшей мере уменьшает вредные факторы окружающей среды, которые могли бы нанести ущерб работе высоковольтной установки 10. Эти воздействия включают в себя загрязнение и влажность, которые могли бы оказывать отрицательные воздействия на изоляцию разных компонентов, возможно, вызывающие нарушение работы или, даже еще хуже, инициирующие возгорания. Однако, обеспечение установок внутри здания сопровождается обязательными строительными нормами и правилами, особенно, в мировых зонах землетрясений.
Пример блока конденсаторов, такой как конденсатор 24а фильтра RI, используемого в вышеописанной высоковольтной установке, показан на фиг.3. Конденсатор является безмасляным сухим конденсатором, сконструированным из плотно закрученных слоев металла в 0,01 мкм, напыленного на полипропиленовый пластик, который работает в качестве диэлектрика. Таким образом, сухой конденсатор не содержит никаких пропиточных жидкостей, растворителей, красок или других опасных химикатов. Сухой конденсатор имеет полую оболочку, через которую может направляться по трубопроводу принудительное охлаждение, чтобы увеличивать емкость, для применений, где требуется высокая плотность энергии в ограниченном пространстве. Металлические слои вмещены в пластмассовый корпус.
Конденсатор содержит в себе некоторое количество конденсаторных секций или батарей, обеспечивающих требуемые характеристики конденсатора. Так, номинальное напряжение высоковольтного сухого конденсатора определяет его длину, которая, в сверхвысоковольтных применениях, таких как на станциях HVDC 800 кВ, может быть значительной.
Посредством применения безмасляных конденсаторов, предусмотренных внутри здания 26, опасность возникновения огня снижается, наряду с тем, что также минимизируются отрицательные воздействия вредных факторов окружающей среды, такие как загрязнение.
Был описан предпочтительный вариант осуществления высоковольтной установки согласно полезной модели. Специалист в данной области техники осознает, что таковой мог бы меняться в пределах объема прилагаемой формулы полезной модели. Таким образом, хотя была описана высоковольтная установка на станции HVDC, будет осознаваться, что применение безмасляных конденсаторов в других типах установок, предусмотренных внутри здания также возможно.