ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
ALTERNATING CURRENT ELECTRICAL NETWORK

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам для преобразования и передачи электроэнергии на дальние и сверхдальние расстояния.
Известна трехпроводная электрическая сеть переменного тока, связывающая в трехфазную систему соединенные в звезду обмотки генератора и приемника электроэнергии, см. А.Т.БАШКИН "Общая электротехника", М.: ЭНЕРГИЯ, 1971, с.164, рис.6-3.
Недостатком такой сети является большое индуктивное сопротивление сети.
Наиболее близкой к изобретению является электрическая сеть переменного тока, содержащая "m"-фазные цепи линий электропередачи (ЛЭП), подключенной на передающей и приемной стороне к одним выводам разъединителей, трансформаторы с обмотками, имеющими нейтральные и фазные выводы на каждой из этих сторон, в которой применены четыре "m" - фазные группы диодов, подсоединенных одними концами к нейтральным выводам обмоток трансформаторов, а другими - к земле, причем фазные выводы обмоток трансформаторов присоединены к другим выводам разъединителей, диоды с обеих сторон каждой цепи и в обеих цепях с одной стороны включены встречно, а каждый диод с обеих сторон одной цепи соединен с одним из диодов с той же стороны другой цепи через коммутационный аппарат (см. авт. свид. СССР и №1112483, кл. Н02J 3/00, 1983).
Недостатками такой электрический сети переменного тока являются: наличие выключателей с механическими контактами, большое количество полупроводниковых вентилей, высокое обратное напряжение на этих вентилях и их недостаточное использование, что снижает экономичность и надежность электрической сети и усложняет ее схему.
Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача достигается тем, что в электрической сети переменного тока с тремя ЛЭП провода через разъединители подключены к фазным выводам линейных обмоток трансформаторов передающей и приемной сторон, а по два нейтральных вывода одной фазы линейных обмоток трансформатора подключены и одной точке, нейтральный вывод последующей фазы - к другой точке, между каждой из шести групп замкнутых в кольцо управляемых полупроводниковых вентилей, причем одна из точек между вентилями на передающей и приемной сторонах заземлена.
Не фиг.1 представлена принципиальная схема электрической сети переменного тока; на фиг.2 приведена временная диаграмма мгновенных относительных значений напряжений и токов для передачи электроэнергии с коэффициентом мощности, равным единице.
На схеме фиг.1 приняты следующие обозначения: трансформатор передающей стороны с линейными обмотками 1÷3, трансформатор приемной стороны с линейными обмотками 4÷6, разъединители 7, провода 8 ЛЭП, управляемые полупроводниковые вентили 9÷20.
Линейные обмотки 1÷3 через разъединители 7 пофазно соединены с линейными обмотками 4÷6 проводами 8.
Нейтральные выводы фаз линейных обмоток подключены: фаза А обмотки 1, фаза В обмотки 2, фаза С обмотки 3 соответственно между группами полупроводниковых вентилей 9, 14; 10, 11; 12, 13, а фазы В обмоток 1, 3; фазы С обмоток 1, 2; фазы А обмоток 2, 3 соответственно между группами полупроводниковых вентилей 13, 14; 9, 10; 11, 12 и фазы А обмоток 4, 5; фазы В обмоток 5, 6; фазы С обмоток 5, 6 соответственно между группами полупроводниковых вентилей 15, 20; 16, 17; 18, 19, а фаза С обмотки 4, фаза А обмотки 6, фаза В обмотки 4 соответственно между группами полупроводниковых вентилей 15, 16; 17, 18; 19, 20, причем точки между группами полупроводниковых вентилей 10, 11 и 19, 20 заземлены.
При поданном напряжении на трансформатор передающей стороны и полностью открытых полупроводниковых вентилях 9÷20 электрическая сеть работает в режиме передачи электроэнергии.
При полностью закрытых полупроводниковых вентилях 9÷14 электрическая сеть отключена.
В соответствии с временной диаграммой фиг.2 в таблице приведен алгоритм работы полупроводниковых вентилей 9÷20.
0
30°
60°
90°
120°
150°
180°
210°
240°
270°
300°
330°
9
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
<img file="00000003.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
10
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
11
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
12
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
13
-
-
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
14
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
5/2
15
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
16
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
17
-
-
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
18
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
19
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
20
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
1/2
-
-
-
1/2
<img file="00000002.tif" he="6" wi="13" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
2
<img file="00000001.tif" he="6" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
3/2
Анализ таблицы показывает, что все полупроводниковые вентили загружены одинаково при снижении амплитудного значения на треть. Продолжительность работы каждого полупроводникового вентиля составляет 300 эл. град. с паузой в 60 эл. град., что существенно облегчает их работу при коммутационных операциях.
В результате повышается экономичность и надежность работы электрической сети переменного тока.