ПОДСТАНЦИЯ БИПОЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
SUBSTATION OF BIPOLAR DC POWER TRANSMISSION

Изобретение относится к электроэнергетике.
Широко известна /1/ подстанция биполярной электропередачи постоянного тока, состоящая из двух полуцепей и содержащая в каждой полуцепи преобразователь, имеет неблагоприятные показатели по электромагнитной совместимости - большие пульсации токов и наводки. Наиболее близким по сути и показателям к предложенному является /2/ подстанция биполярной электропередачи постоянного тока, состоящая из двух полуцепей и содержащая в каждой полуцепи преобразовательные блоки, состоящие из преобразовательных мостов, связанных с сетью через выключатели и трансформаторы, с электрическим сдвигом входных напряжений на 60/n (n>1) электроградусов, где n - число мостов в полуцепи (n>1). Основной недостаток такой подстанции состоит в больших пульсациях тока и напряжения в линии постоянного тока и сети переменного тока, что объясняется низкой пульсностью преобразования.
Техническим результатом изобретения является снижение помех, потерь энергии, повышение надежности.
Технический результат достигается за счет того, что трансформаторы одной полуцепи обеспечивают сдвиг напряжений на угол 30/n электроградусов относительно напряжений трансформаторов второй полуцепи.
Сущность изобретения состоит в повышении частоты и снижении амплитуды гармоник выпрямленного напряжения.
На фиг. 1, 2 приведены примеры схемы подстанции электропередачи постоянного тока.
К сети 1 переменного тока подключены преобразовательные полуцепные блоки 2 и 3. Каждый из блоков содержит выключатели 4 и 5 соответственно, трансформаторы 6, 7 и 8, 9, соединенные с преобразовательными мостами 10, 11. Число мостов n=1, 2… в каждом полуцепном блоке 2, 3. Блоки 2, 3 через сглаживающие и защитные реакторы 12, 13 соединены с проводами 14, 15 линии. Блоки 2 и 3 соединены последовательно и их средняя точка соединена с заземлением 16 выносной линией 17. На фиг. 2 в выносную линию 17 включен дополнительный сглаживающий реактор 18.
Подстанция работает следующим образом. Она известным образом преобразует один род тока (постоянный, переменный) в другой и связывает таким образом сеть 1 переменного тока и линию 14, 15 постоянного тока. Для этого трехфазные тиристорные мосты 10, 11 работают в выпрямительном или инверторном режимах. На стороне постоянного тока каждого блока 2 и 3 имеются пульсации напряжения кратные 6, а на выходе блоков 2,3-кратные 6n. Для снижения этих пульсаций мосты 10 и 11 внутри блоков 2 и 3 имеют взаимный сдвиг входных напряжений, равный 60/n=30 электроградусов, обеспечиваемый трансформаторами 6-9. То есть каждый блок 2 и 3 представляет собой 12-пульсный преобразователь переменно-постоянного тока. Кроме того, в данном предложении трансформаторы одного блока 2 по отношению к трансформаторам другого блока имеют сдвиг на угол 30/n. В прототипе же блоки 2 и 3 абсолютно идентичны. То есть если в блоке 2 трансформаторы 6, 7 имеют группы соединения 11 и 12, то у блока 3 трансформаторы 8, 9 имеют группы 11,5 и 12,5. Поэтому кратные 6n(12) гармоники выпрямленного напряжения одного блока противофазны гармоникам другого блока и взаимокомпенсируются между проводами 15, 16 линии полностью, а в контуре полюс земля значительно ослабляются, ибо заземление 16 и линия 17 обладают собственной индуктивностью /2/. Одновременно с этим снижаются (почти подавляются) гармоники тока кратности 11 и 13 на стороне сети 1. На фиг. 2 сглаживающий реактор в линии 17 снижает пульсации тока в заземлении 16.
Источники информации
1. Электрические системы. Под ред. В.А. Веникова. т. 3, М.: «Высшая школа», 1972, стр. 75, рис. 1-31.
2. Ивакин В.Н. и др. Электропередачи и вставки постоянного тока и статические тиристорные компенсаторы. М.: Энергоатомиздат. 1993, стр. 64, рис. 2.14.