Power Takeoff from a Tranmission Line: a Special Unit

Хоютанов Александр Михайлович, ведущий инженер отдела электроэнергетики, Институт физикотехнических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, г. Якутск; [email protected]. Кобылин Виталий Петрович, д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела электроэнергетики, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, г. Якутск; [email protected]. Васильев Павел Филиппович, канд. техн. наук, заведующий отделом электроэнергетики, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, г. Якутск; [email protected]. Давыдов Геннадий Иванович, научный сотрудник отдела электроэнергетики, Институт физикотехнических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, г. Якутск; [email protected]. A.M. Khoiutanov, [email protected], V.P. Kobylin, [email protected], P.F. Vasilyev, [email protected], G.I. Davydov, [email protected] V.P. Larionov Institute of Physical-Technical Problems of the North SB RAS, Yakutsk, Russian FederationДля отбора мощности из полуволновой электропередачи предлагается использование устройства, которое стабилизирует напряжение у нагрузки при изменении её мощности от нуля до максимального значения. При отборе мощности из полуволновой электропередачи режим напряжения в промежуточной системе отбора мощности должен соответствовать допустимым пределам и не оказывать влияния на режим передачи натуральной мощности по линии. С целью регулирования напряжения в линии предлагается использовать линейный регулятор-стабилизатор напряжения - тиристорный стабилизатор параметров в месте отбора мощности из полуволновой электропередачи. При этом для регулирования используется способ встречного регулирования напряжения в функции тока нагрузки, которая позволяет следить за изменением тока нагрузки с помощью трансформаторов тока, включенных в магистральную линию и линию отбора мощности. The paper proposes a device that stabilizes the load voltage when the load power changes from zero to max.; the intended use is power takeoff from a half-save transmission. When taking power, the voltage in the intermediate power takeoff system must match the acceptable limits and should not affect the transmission of natural power through the line. To stabilize voltage in a line, the paper proposes a thyristor-based stabilizer to be placed where power is being taken off from a half-wave power transmission. Counterload voltage control as a function of the load-current is proposed to control the voltage, as it can track the load current by means of the transformers connected to the mainline and to the power takeoff line

Evaluation of the Application Efficiency of the Half-Wave Electric Transmission Line with a Thyristor Parameter Stabilizer

Хоютанов Александр Михайлович, ведущий инженер отдела электроэнергетики, Институт физико- технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, г. Якутск; [email protected]. Кобылин Виталий Петрович, д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела электронергетики, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН; [email protected]. Васильев Павел Филиппович, канд. техн. наук, заведующий отделом электроэнергетики, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН; [email protected]. Давыдов Геннадий Иванович, научный сотрудник отдела электронергетики, Институт физико- технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН; [email protected]. A.M. Khoiutanov, [email protected], V.P. Kobylin, [email protected], P.F. Vasilyev, [email protected], G.I. Davydov, [email protected] V.P. Larionov Institute of Physical-Technical Problems of the North SB RAS, Yakutsk, Russian FederationПриведена оценка эффективности внедрения полуволновых электропередач с промежуточным отбором мощности. Транспорт электрической энергии на переменном токе на дальние и сверхдальние расстояния возможен двумя различными способами – с помощью компенсированной, а также полуволновой электропередач. Первый предусматривает компенсацию реактивных параметров электропередачи с применением источников дополнительной реактивной мощности, устанавливаемых на подстанциях в промежуточных пунктах электропередачи. Второй предполагает использование полуволновой технологии передачи электрической энергии. Задача отбора мощности из полуволновой электропередачи осуществляется с помощью тиристорного стабилизатора параметров. Для сравнительной оценки эффективности были сопоставлены капитальные затраты на строительство воздушных линий и подстанций при прочих равных условиях для обоих вариантов электропередачи. Расчет производился по методике расчета показателей стоимости электропередач, утвержденных и рекомендованных ПАО «ФСК ЕЭС». Приведенные расчеты показали, что затраты на строительство воздушных линий и подстанций для полуволновых электропередач с тиристорным стабилизатором параметров дешевле на 11 % по сравнению со строительством компенсированной электропередачи. The article assesses the efficiency of half-wave power transmission with intermediate power take-off and its implementation. The transportation of AC electricity over extremely long distances is possible using two fundamentally different methods, i.e. compensated and half-wave power transmissions. The former method involves compensated power transmission with power take-offs, which include reactive power sources located at the terminal and intermediate points of the line. The latter method uses half-wave and half-wave power transmission. The task of power selection from a half-wave power transmission is carried out using a thyristor parameter stabilizer. To conduct a comparative assessment of efficiency the capital costs for the construction of overhead lines and substations are compared for both transmission options, while other parameters are equal. The calculation is made according to the aggregated cost indicators of power lines and substations with a voltage of 35-750 kV, approved and recommended by PJSC FGC UES. The above calculations show that the cost of constructing overhead lines and substations for half-wave power transmissions with a thyristor stabilizer parameters is 11 % cheaper than the construction of compensated power transmission

Increasing Operational Efficiency of Overhead Power Lines with Back-Up Phase

Нестеров Андрей Сергеевич, ведущий инженер отдела электроэнергетики, Институт физикотехнических проблем Севера, г. Якутск, [email protected]. Лебедев Михаил Петрович, чл.-корр. РАН, д-р техн. наук, профессор, председатель Президиума Якутского научного центра СО РАН, заведующий отделом физикохимии материалов и технологий, Институт физико-технических проблем Севера, г. Якутск, [email protected]. Кобылин Виталий Петрович, д-р техн. наук, заведующий отделом электроэнергетики, Институт физико-технических проблем Севера, г. Якутск, [email protected]. Васильев Павел Филиппович, канд. техн. наук, старший научный сотрудник отдела электроэнергетики, Институт физико-технических проблем Севера, г. Якутск, [email protected]. Давыдов Геннадий Иванович, младший научный сотрудник отдела электроэнергетики, Институт физико-технических проблем Севера, г. Якутск, [email protected]. Хоютанов Александр Михайлович, ведущий инженер отдела электроэнергетики, Институт физико-технических проблем Севера, г. Якутск, [email protected]. A.S. Nesterov, [email protected], M.P. Lebedev, [email protected], V.P. Kobylin, [email protected], P.F. Vasilyev, [email protected], G.I. Davydov, [email protected], A.M. Khoiutanov, [email protected] Institute of Physical and Technical Issues of the North, RAS SB, Yakutsk, Russian FederationРассмотрено разработанное авторами устройство резервирования линии электропередачи, основанное на схемно-техническом решении по замене традиционной двухцепной линии электропередачи одноцепной с резервной фазой. Схемно-техническое решение представляет собой расщепление резерв- ной фазы на три составляющих токопровода, которые, в нормальном режиме работы, присоединяются к фазам рабочей цепи воздушной линии параллельно, обеспечивая при этом симметрию сопротивлений и напряжений по фазам. Так как наибольшая доля отказов воздушных линий – это однофазные повреждения на рабочей цепи, составляющие расщепленной четвертой фазы, объединяются коммутирующими выключателями и автоматически присоединяются к рабочей цепи взамен поврежденной. При этом повышается эксплуатационная надежность работы схемы, улучшается ремонтопригодность воздушной линии электропередачи и увеличивается ее пропускная способность. The article deals with a transmission line reservation device based on a design and technical solution providing replacement of traditional double-circuit transmission with a backup phase single circuit. The design and technical solution splits the backup phase into three components to be connected in parallel to operation phases of the overhead transmission line under normal operation conditions providing the symmetry of resistances and voltages. The greatest number of overhead transmission line failures are due to one-phase damages of the operation circuit. In this case, components of the split backup phase are united with switches and automatically connected to the operation circuit instead of the damaged one. It increases operational reliability of the wiring diagram, maintainability and capacity of the transmission line