 |
Раздел 8. Пропускная способность электропередач СВН и пути ее повышения
|
|
|
|
Раздел 8. Пропускная способность электропередач СВН и пути ее повышения
Тема 8. 1. Понятие пропускной способности воздушных линий СВН
Пропускная способность является одной из важнейших характеристик электропередачи, поскольку она определяет экономические показатели и роль линии в электроэнергетической системе. Чем пропускная способность, тем лучше экономические характеристики линии и тем большее влияние она может оказать на режим всей системы и надежность ее работы. Поэтому усилия исследователей, проектировщиков и инженеров, работающих в области передачи электрической энергии, всегда были направлены на увеличение пропускной способности электропередач.
При рассмотрении проблемы, связанной с пропускной способностью, необходимо различать: пропускную способность отдельной пропускную способность всей электропередачи в целом и пропускную способность сечения применительно к межсистемным связям. Однако пропускная способность электропередачи и сечения будет определяться в конечном итоге пропускной способностью отдельных линий. Поэтому в дальнейшем будет рассматриваться главным образом пропускная способность отдельной линии, но в случаях, когда требуется учесть элементы с сосредоточенными параметрами, речь пойдет о пропускной способности электропередачи.
Под пропускной способностью линии понимается наибольшая активная мощность, которая может быть передана по линии с учетом всех возможных ограничений.
Как следует из (3. 46), максимальная мощность, передаваемая по идеализированной линии,
(8. 1)
для реальной линии эта мощность определяется выражением
(8. 2)
(собственное 
и взаимное 
сопротивления, как известно, являются функцией удельных погонных параметров линии и её длины).
|
|
|
Выражения (8. 1) и (8. 2) определяют амплитуду характеристики 
. Большую мощность линия данного класса напряжения и данной длины пропустить не в состоянии в силу ее электромагнитных свойств. Знаменатели дробей определяются электромагнитными свойствами линии ее индуктивностью и емкостью, т. е. конструкцией и длиной линии. Увеличение передаваемой мощности для данной линии может быть достигнуто за счет увеличения напряжения по ее концам сверх номинального значения. Однако эти напряжения не должны превышать значения наибольшего рабочего напряжения, принятого для данного класса напряжения (см. табл. 6. 1).
Передавать по линии мощность, рассчитанную по (8. 1) или (8. 2), даже с учетом ограничения напряжений 
и 
, недопустимо, поскольку необходимо выполнить требования по устойчивости связываемых систем или удаленной электростанции с приемной системой.
При этом следует предварительно определить, какая устойчивость статическая, динамическая или результирующая — будет иметь превалирующее значение, и именно ее учитывать в расчетах.
Учет требований по обеспечению статической апериодической устойчивости работы связываемых систем производится путем введения в (8. 1) и (8. 2) коэффициента 
и снижения передаваемой по линии мощности.
В результате значения наибольших передаваемых мощностей 
будут составлять:
для идеализированной линии:
(8. 3)
для реальной линии
(8. 4)
Для относительно коротких линий СВН (250—300 км) при передаче мощности, соответствующей (8. 4), токи в фазах могут превышать допустимые значения по условиям нагрева проводов, что вызовет их провисание и возможность пробоя воздушного промежутка между проводом и землей. Поэтому при определении пропускной способности линии следует учитывать ограничение по нагреву проводов.
|
|
|
Кроме допустимых токов по нагреву проводов при определении наибольшей передаваемой мощности следует также учитывать допустимые токи всей коммутационной аппаратуры распределительных устройств, к которым присоединена данная линия (разъединителей, выключателей, трансформаторов тока и других аппаратов, включенных последовательно в фазы линии). Поэтому для относительно коротких линий наибольшая передаваемая мощность обычно ограничивается условиями нагрева проводов, допустимыми токами коммутационной аппаратуры.
В качестве минимально допустимого КПД линии обычно принимается значение, равное 90 %, которое по условиям нормальных режимов может быть принято только для очень протяженных линий электропередачи. Для линий средней длины (300—400 км) это значение КПД может приниматься для послеаварийных режимов. При тяжелых системных авариях в целях сохранения живучести системы по данной электропередаче может передаваться значительная мощность (при соблюдении других ограничений) в течение достаточно длительного времени.
Ориентировочные значения пропускной способности линий на одну цепь для различных классов напряжения приведены в табл. 8. 1.
Таблица 8. 1
Пропускная способность (приблизительная) для воздушных линий 330—1150 кВ при 
Из таблицы следует, что в указанном диапазоне длин для линий 330 кВ ограничение пропускной способности по нагреву является определяющим. В то же время для линий 500 и 750 кВ основным является ограничение по устойчивости. При уменьшении длины линий определяющим становится ограничение по нагреву.
Пропускная способность электропередачи с промежуточными подстанциями, компенсирующими устройствами, автотрансформаторами связи на концевых подстанциях и другими элементами с сосредоточенными параметрами будет определяться параметрами эквивалентного четырехполюсника, замещающего всю электропередачу, или ее собственными и взаимными сопротивлениями:
Подводя итог сказанному, перечислим основные факторы, ограничивающие пропускную способность линий и электропередач:
- электромагнитные свойства линии;
- статическая и динамическая устойчивость связываемых систем; допустимый нагрев проводов;
|
|
|
- допустимые токи оборудования;
- минимально допустимый КПД линии;
- максимально допустимые значения напряжения по концам линии.
Пропускная способность сечения, в которое обычно входят несколько линий различных классов напряжения и в котором линии «заходят» на различные узлы связываемых систем, определяется путем расчета на ЭВМ нормальных и послеаварийных режимов сложной сети. При этом также должны учитываться все ограничения, о которых говорилось выше.
|
|
|
