ПОДСТАНЦИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
HIGH-VOLTAGE SUBSTATION

Изобретение относится к электроэнергетике. Известна /1/ подстанция, содержащая трансформаторы, одна сторона обмоток которых, соединены в звезду, которая объединена и связана с заземлением через бетэловый резистор. Большой перепад температур в нем приводит к низкой надежности.
Наиболее близким по структуре - прототипом является 121 подстанция высокого напряжения, содержащая заземление и трансформаторы, одна сторона обмоток которых соединены по схеме звезды, нейтрали которых объединены. Низкая энергоэффективность такой подстанции происходит из за больших потерь энергии в резисторе.
Технический результат преследуемый данным предложением состоит в снижении потерь. Технический результат обеспечивается за счет того, что резистор установлен на изоляторах в трубе, с одного конца которого расположен электровентилятор, входом подключенный к регулятору, второй конец трубы снабжен, актуатором переключающим на два направления шибер, переводящий поток воздуха на два раструба: в окружающую среду и внутрь бытовки, датчики температуры, установленные внутри бытовки, у резистора и снаружи, датчики подключены к входу регулятора, выход которого соединен с актуатором и блоком питания электровентилятора.
На чертеже приведена схема подстанции. На открытом распредустройстве 1 расположены трансформаторы 2, связанные через выключатели 3 с одной энергосистемой 4. С другой стороны через выключатели 5 присоединены воздушные линии (ВЛ) 6 другой энергосистемы 7. Нулевые точки звезд обмоток трансформаторов 2 через диодный мост 8 связанны с заземлением 9. Кроме того обозначено: резистор 10, датчик 11 его тока, 12-реактор, датчик 13 силового тока инвертора 14, выход которого предназначен для присоединения к промышленной сети 15 через инверторный трансформатор 16. Подстанция работает следующим образом. Она осуществляет обмен энергией между системами 4 и 7 при замкнутых выключателях 3, 5. Трансформаторы 2 обеспечивают согласование разных напряжений систем 4, 7. По крайней мере с одной стороны звезды обмоток трансформаторов 2 заземлены через мост 8 для фиксации потенциала обмоток и ограничения токов короткого замыкания линий 6. ВЛ 6 создают коронные токи, которые выпрямляются мостом 8 и через сглаживающий реактор 12. подается в инвертор 14. Последний преобразует постоянный ток в переменный и через трансформатор 16 передает энергию в сеть 15. Таким путем происходит рекуперация энергии коронных разрядов линии 6. Ведомый сетью 15 инвертор 14 может работать с постоянным углом управления. Для улучшения процесса может использовать система регулирования, позволяющая придать устройству свойства резистора. Для этого дополнительно используется маломощный высокоомный резистор 10. Его постоянный ток через датчик 11 тока задает уставку инвертору 14, силовой ток которого измеряется датчиком 13. Таким образом инвертор 14 работает в режиме регулятора тока, где датчик 11 задает уставку, а 13 - осуществляет обратную связь.
В качестве примера приведем подстанцию Выборгской вставки постоянного тока. На стороне 400 кВ имеется 4 трансформатора, общие точки обмоток которых объединены и через резистор 170 Ом присоединены к заземлению. В указанном резисторе протекают токи короны и геомагнитные токи (токи в земле, вызванные возмущением магнитного поля Земли). Величина этого тока составляет в теплые периоды года (май-сентябрь) 2-5 Ампер, а в холодные периоды 20-30 Ампер. В среднем мощность потерь в резисторе, составляет около 70 кВт. Использование этой мощности путем инвертирования в сеть повышает КПД подстанции.
Источники информации
1. Журнал «Энергия единой сети», 2018, №2(37), стр. 34, + стр. 38, рис 4.
2. Там же стр. 35, + рис. 1. стр. 40.