 |
Основные уравнения и способы задания исходных данных
|
|
|
|
Целью расчетов нормальных режимов является определение параметров режима в узлах электропередачи (напряжения, мощности и тока по ее концам). Распределение напряжения и других параметров режима вдоль линии в этих расчетах обычно не анализируется. Исключением может быть определение напряжения в середине линии (для протяженных линий) в режиме малых нагрузок с целью принять в случае необходимости соответствующие меры.
При расчетах режима будем исходить из того, что параметры системы (схемы замещения) известны, поэтому определяются только параметры режима. В этих расчетах линия обычно представляется какой-либо схемой замещения. Условимся, что в дальнейшем в расчетах будет использована П-схема, параметры которой определяются в соответствии с правилами, изложенными в гл. 4. При этом П-схема учитывает количество цепей линии.
Параметры режима по концам рассматриваемой линии (рис. 6. 2) связаны известной системой уравнений, где параметры указаны как модули комплексных значений:
(6. 2)
Рис. 6. 2. Схема замещения линии электропередачи без промежуточных подстанций
где 
— собственные сопротивления начала и конца линии соответственно; 
— взаимные сопротивления начала и конца линии; 
— дополнительные углы этих сопротивлений; 
— углы сдвига по фазе между напряжениями по концам линии.
Для симметричной линии 
.
В случаях, когда в проводимостях 
отсутствует действительная составляющая 
, т. е. потери на корону не учитываются, 
.
Обычно потери мощности и энергии на корону рассчитываются иными способами в соответствии с «Руководящими указаниями по расчету потерь на корону» и затем учитываются в виде отборов мощности по концам линии, а в ряде случаев в проектных расчетах они вообще не учитываются. Тогда поперечные проводимости схемы замещения представляются только емкостной составляющей. Это широко распространенный прием. Так, например, в известных программах расчета режимов сложной сети RASTR, REGIM и др. активная составляющая поперечной проводимости линии не учитывается. Поэтому в дальнейшем будет учитываться только емкость линии. В то же время при расчете параметров схем замещения достаточно протяженных линий в поперечной проводимости этих схем будет появляться активная составляющая. Вопрос учета или неучета этой составляющей будет зависеть от поставленной задачи и должен решаться в каждом конкретном случае.
|
|
|
Для линии, представленной только продольной ветвью схемы замещения без учета поперечной проводимости, первые два уравнения из (6. 2) могут быть представлены в следующем виде:
(6. 3)
где 
— модуль продольного сопротивления схемы замещения; 
— дополнительный угол этого сопротивления.
Уравнения (6. 3) будут справедливы для определения значений 
и 
в продольной ветви схемы замещения, как будет показано ниже.
Реактивная мощность начала линии 
может быть найдена по уравнению баланса реактивных мощностей в узле 1 с учетом зарядной мощности линии 
. Аналогичным образом может быть найдена реактивная мощность конца линии 
.
Четыре уравнения (6. 2) содержат семь неизвестных: 
, поэтому решение этих уравнений в общем виде невозможно. Необходимо задаваться какими-то тремя параметрами режима, сообразуясь с инженерной целесообразностью и опытом подобных расчетов. В качестве таких параметров могут рассматриваться активная мощность в начале или конце линии, определяемая диспетчерским графиком, напряжения в начале и конце линии 
и 
и реактивная мощность также в начале или конце линии.
Существует два способа задания исходных данных.
|
|
|
В первом из них задаются все параметры режима одного из концов линии, например 
(или 
), и с использованием (6. 2) определяются параметры режима ее другого конца.
Во втором способе задаются активная мощность начала линии 
и модули напряжений в начале и конце линии 
(или 
). Остальные параметры режима подлежат определению. Значение мощности 
здесь определяется режимом, для которого производится расчет. Для режима наибольших нагрузок принимается максимальная мощность, которая может быть передана по линии в соответствии с диспетчерским графиком, для режима малых нагрузок – минимальная передаваемая мощность по этому графику.
Большое значение имеют напряжения по концам линии 
и 
, которые не могут быть приняты произвольно и должны отвечать определенным требованиям: они должны соответствовать режиму работы электропередачи, а в режиме наибольших нагрузок в целях снижения потерь активной мощности их целесообразно поддерживать по возможности более высокими.
Таблица 6. 1
Наибольшие рабочие и наибольшие расчетные значения напряжений
ГОСТ 721—77 регламентирует значения длительно допустимых наибольших рабочих напряжений, определяемых условиями работы оборудования подстанций: для сетей 330 кВ 
, для сетей 500 и 750 кВ 
. Эти значения приведены в табл. 6. 1. Эти же напряжения принимаются в качестве наибольших рабочих и для линий электропередачи. В то же время наибольшие расчетные значения напряжений рекомендуется принимать несколько ниже значений 
(на 1 % от номинала для линий 500—750 кВ и на 2, 5 % для линий 330 кВ). Эти значения также приведены в табл. 6. 1.
В случаях, когда наибольшая передаваемая мощность меньше натуральной 
, напряжения по концам линии целесообразно принимать выше номинальных для снижения потерь активной мощности. В случае, если линия должна работать с перепадом напряжений по условиям компенсации реактивной мощности в приемной системе, напряжение в начале линии принимается больше номинального, в конце равным номинальному. В этих случаях напряжение в промежуточных точках линии может превышать допустимое напряжение по условиям работы изоляции и коронирования проводов.
Экстремальное значение напряжения в промежуточной точке может быть найдено в соответствии с методикой, изложенной в гл. 3. 8. При равных напряжениях по концам линии это напряжение будет в середине линии и может быть найдено по (3. 73) при Р = 0.
|
|
|
При наличии перепада напряжений и Р > 0 следует найти точку экстремума напряжения по (3. 75) и определить его значение по (3. 76). В случае, если напряжение в точке экстремума превышает допустимое напряжение 
что может привести к коронированию проводов в зоне экстремума, необходимо принять меры к его снижению. В качестве одного из мероприятий можно использовать включение реактора в промежуточной точке линии, близкой к ее середине (рис. 6. 3, а). Однако на практике это не всегда возможно, если на линии отсутствуют промежуточные подстанции или переключательные пункты, на которых можно установить реакторы. Другим мероприятием может служить снижение напряжения на одном, а при необходимости и на обоих концах линии. Используя метод условного разрезания линии по точке потокораздела реактивных мощностей (рис. 6. 3, 6) при известном значении волновой длины участка 
, желаемые значения напряжения по концам линии можно найти по уравнениям:
(6. 4)
где 
Рис. 6. 3. Пути снижения напряжения в средней зоне линии при Р < РНАТ:
а — включение реактора в средней зоне линии; б — выбор напряжений по концам линии методом ее условного разрезания
В режимах малых нагрузок, когда 
, рекомендуется снижать напряжения по концам линии до номинальных значений или несколько ниже ( 
) в целях уменьшения зарядной мощности и ее стоков с концов линии.
|
|
|
