低频输电方法

文档序号:7304786阅读:4777来源:国知局
专利名称:低频输电方法
技术领域
本发明属于发电、变电或配电技术领域,更进一步涉及到低频输送电力的方法。
目前输电系统大多采用50HZ或60HZ的交流输电方式。限制其输送容量的主要因素为输电系统的电抗X。输电系统的极限功率可以近似地用下式表示。
Pmax=U2X(式1)]]>这里的U是输电系统的额定电压。为了提高输送容量,历来都采用提高电压U的方法。但提高额定电压往往受到制造水平的限制。
由于直流电路不存在电抗的问题,近代输电系统也有采用直流输电的。但直流输电系统两端的换流设备价格昂贵,使其难以广泛应用。此外,直流输电方式难以从输电线路中间引出分支功率,也是一个缺点。
近来为了改善交流输电系统特性,还出现了FACTS系统(Flexible AC Transmission System)。这种输电系统是利用电子设备控制的电容、电感来改变输电系统的参数,以达到提高输送容量的目的。FACTS不可能大幅度提高输送容量,此外对电子控制设备的要求很高,目前的制造水平还难以满足要求。
除了FACTS外,紧凑型的输电线路也是以改变线路参数来提高交流输电系统输送容量的一种方式。这种输电线路的结构比较复杂,运行很不灵活。
本发明的目的是提供一种可以大幅度提高交流输电系统输送容量的方法,在输送相同功率时可以显著减少输电线路数目,从而达到节约投资、减少出线走廊的目的。此外还可以输送水电站建设过程中发出的低频电力以达到尽早发挥其效益的目的。
本发明的原理是交流输电系统的电抗X与频率f成正比,即X=2πfL(式2)其中,L表示输电系统电感,频率降低K倍,在输电线路完全不变的情况下,将使电抗降低K倍,因此根据式1,在额定电压不变的情况下,极限功率将提高K倍。
本发明的低频输送电力的方法是由下列过程组成的1、由水轮发电机组6发出低频电或由发电机组1发出工频电再经一般变压器7或分频变压器2变成低频电;
2、低频电力通过输电线路3输送到未端;
3、由倍频变压器4将低频电转变成工频后送入工频电力系统5。
本发明的方法如附

图1和附图2所示。
附图1中,1为发电机组;2为分频变压器,3为输电线路,4为倍频变压器,5为工频电力系统。发电机组1发出的工频电力,经分频变压器2将频率降为低频,由输电线路3送至末端,由倍频变压器4将频率提高为工频后送入工频电力系统,这里的分频变压器2及倍频变压器4由静止铁磁元件或电力电子元件构成,静止铁磁元件的优点是结构简单,运行可靠、造价低廉。电力电子元件的优点是工作效率高,安装灵活。
附图2中,6为水轮发电机组,7为一般变压器,3为输电线路,4为倍频变压器,5为工频电力系统。当发电机组为水轮发电机组6时,分频变压器可以由一般变压器7代替,水轮发电机组6可以直接发出低频电力,因为水轮机的转速较低,适宜于发出低频电力,只需减少发电机的极对数即可,例如,将极对数减少到1/3,则发电机发出16 2/3 HZ的电力,这种电力可以利用较简单的倍频变压器即可变为工频。低频输电系统用来输送水电站的电能特别有利。此外,巨型水电站一般远离工业负荷中心,若利用低频输电就可节约输电线路投资,经济效益十分巨大。
大型水电站一般建设期较长,达十几年,在这期间投入资金得不到效益。利用低频输电方式就可以在水电站建设过程中向电力系统输出电能,发挥效益。其方法是在坝高上升到一定程度时,水轮机以小于额定转速运行发出低频电,并以上述输电方式向系统供电,这样可以显著提高水电的竟争能力。
权利要求
1.一种输送电力的方法,其特征在于利用低频电力进行输送,这种方法由下列几个过程组成(1、1)将水轮发电机组(6)发出的低频电或由发电机组(1)发出的工频电经般变压器(7)或分频变压器(2)变成低频电;(1、2)低频电力通过输电线路(3)输送到未端;(1、3)由倍频变压器(4)将低频电转变成工频电后送入工频电力系统(5)。
全文摘要
交流输电系统的输送能力主要受电抗的限制,而电抗与交流电频率成比例,因此降低输电系统的频率可以提高输送容量,本发明提出了一种低频输电方法,利用这种方法在输送同样功率时只需较少的输电线路,不仅可以节约投资,而且减少了出线直廊数,此外水电站在建设过程中,可在较低的水位条件下发出低频电,用此输电方法向用户送电,可提前发挥水电的效益。
文档编号H02J3/00GK1106583SQ94101608
公开日1995年8月9日 申请日期1994年2月3日 优先权日1994年2月3日
发明者王锡凡 申请人:西安交通大学
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