CC BY
254
Таким образом, можно сделать вывод: в случаях, когда температура окружающей среды в рассматриваемом режиме не равна плюс 20 °С, ее неучёт при расчётах нагрузочных потерь активной мощности будет давать завышенные значения потерь.
Список литературы
1. Файбисович Д.Л.Справочник по проектированию электрических сетей / Д.Л. Файбисович - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 5-ое изд., 2017.
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ Перминов Р.В.1, Потапов В.С.2, Трофимов Н.А.3, Джулакян М.В.4
1Перминов Роман Валерьевич - студент; 2Потапов Владислав Сергеевич - студент; 3Трофимов Николай Андреевич - студент; 4Джулакян Мартин Варданович - студент, кафедра электроэнергетических систем, Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт, г. Москва
Аннотация: в статье проанализированы параметры, непосредственно связанные с передаваемой активной мощностью в электрической сети, сделаны выводы и предложены способы повышения пропускной способности линии электропередачи. Ключевые слова: электроэнергетика, параметры сети, активная мощность, влияние, пропускная способность.
Под пропускной способностью понимается максимальная мощность, которая может быть передана по линии с учетом всех технических ограничений. К таким ограничениям относятся ограничения по:
- статической и динамической устойчивости;
- допустимому нагреву проводов;
- максимальным уровням напряжения по концам линий;
- минимально допустимому КПД линии;
- допустимым токам коммутационной аппаратуры.
о 30 60 90 120 150 180 эя-гР- 0 250 500 750 100012501500 км
Рис. 1.1. Зависимость максимальной и наибольшей передаваемой активной мощности от протяженности электропередачи 38
Известно [3], что недостаточность пропускной способности отдельных линий электропередачи, ограничивающая выдачу мощности как в нормальных, так и в аварийных и послеаварийных режимах, есть одна из основных проблем современной отечественной энергетики. Обратимся к возможным и известным путям ее решения.
1. Повышение пропускной способности линии электропередачи
В данном методе воздействие на параметры, непосредственно связанные с передаваемой активной мощностью, может быть произведено двумя способами -изменением ЭДС, путем изменения тока возбуждения и изменением проводимостей.
2. Поперечная компенсация
В основе данного технического решения - элементарная идея, о том, что при поддержании низменным значение напряжения в какой-либо промежуточной точке электропередачи, ее пропускная способность сведется к длине наиболее протяженного участка, а при неограниченном делении - к неограниченному повышению пропускной способности.
Исходя из данного положения, закономерен вопрос и о том насколько протяженными могут быть скомпенсированные участки. Характер и сложность всех иных сопутствующих проблем практической реализации данного способа так же представляет интерес.
3. Максимальная протяженность скомпенсированных участков
При передаче по линии мощности значением менее её натуральной, в виду избытка генерируемой линией РМ будет наблюдаться повышения напряжения в промежуточных точках. В зависимости от протяженности линии, в режиме холостого хода напряжение вдоль линии превысит допустимые уровни относительно значения по концам ВЛ. Данное значение будет ограничиваться для линии СВН в установившихся режимах следующими условиями: длительно допустимый уровень по условию изоляции ЛЭП, по условию общего коронирования проводов и уровню радиопомех [2].
4. Компенсация реактивной мощности
Режим, при котором соблюдается равенства мощностей электрического и магнитного поля называется сбалансированным по РМ. Так как данный случай является сугубо частным и соответствует режиму передачи натуральной мощности, в подавляющем большинстве режимов возникает необходимость по проведению, при соблюдении при этом нормативных документов, регламентирующих параметры режима электропередачи, технических мероприятий для потребления избыточной, либо генерации дефицитной РМ. С целью реализации вышеуказанных требований применяется определенный класс электротехнических устройств, называемых компенсирующие устройства (КУ). Их можно разделить - в соответствии с конструкцией - на статические и электромашинные.
Особое внимание следует уделить устройствам способным на генерации и потребления РМ, не являясь самим по себе частью некого составного ИРМ. В настоящий момент к данным устройствам можно отнести АСК, СТК, СТАТКОМ и ИРМ на базе УШР.
а. Управляемые шунтируемые реакторы (УШР)
Для осуществления плавного изменения потребляемой РМ разработаны УШР, которые обеспечивают значительное улучшение условий эксплуатации электрических сетей. В эксплуатации находятся несколько типов управляемых шунтирующих реакторов: трансформаторного типа, управляемые тиристорными вентилями (УШРТ), реакторы с подмагничиванием (УШРП) и управляемый шунтирующий реактор на основе вакуумно-реакторной группы (УШРВ).
Первичная
(сетевая)
обмотка
Вторичная (вентильная) обмотка№1
Вторичная (вентильная обмотка№2
1
Рис. 1.2 -Принципиальная электрическая схема УШРТ. 1
2 - тиристорные блоки
электромагнитная часть
Второй тип управляемых реакторов - реактор с подмагничиванием, в котором изменение индуктивности реактора происходит за счет насыщения стали сердечника магнитным потоком от постороннего источника (принцип магнитного усилителя).
1
Рис. 1.3. Принципиальная схема УШРП-180000/500
1 - электромагнитная часть (СО - сетевая обмотка; КО - компенсационная обмотка; ОУ- обмотка управления); 2 - промежуточный трансформатор (ПТ) с тиристорным выпрямителем (ПП); 3 - фильтр высших гармоник
В [3] при сравнении различных конструкций УШР сделаны выводы, в частности, о том, что УШРП «из-за низкого быстродействия, ..., менее эффективен при применении в электрических сетях 330-500 кВ» и что «наиболее эффективно требования линейного шунтирующего реактора выполняются реактором типа УШРТ». Однако, вместе с тем, [16], стоимость УШРТ в 1,363 раза больше, стоимости УШРП.
Ь. ИРМ на базе УШР
ИРМ на базе УШР есть не что иное, как параллельно подключенный к ПС управляемый шунтирующий реактор и батареи статических компенсаторов (БСК).
Рис. 1.4. ИРМ на базе УШР
с. Асинхронизированный синхронный компенсатор
Данное устройство - асинхронизированная электрическая машина переменного тока и статический преобразователь частоты. Устройство способно как к генерации, так и к потреблению РМ в диапазон +100%, а также регулирования не только величины вектора напряжения, но также и фазы.
& Статический синхронный компенсатор (СТАТКОМ)
СТАТКОМ есть статический аналог синхронного компенсатора, способен как на выработку, так и на потребление РМ с большим быстродействием, по сравнению с СК. Конструктивно представляет собой преобразователь напряжения, с конденсаторной батареей, в качестве источника постоянного тока.
Заряженный конденсатор обеспечивает постоянным напряжением преобразователь, создающий управляемое трехфазное напряжение с частотой энергосистемы. Обмен РМ между сетью и преобразователем осуществляется с помощью регулирования амплитуды выходного напряжения преобразователя - в случае если данное напряжение больше амплитуды напряжения сети, СТАТКОМ создает опережающий поля сети по фазе, ток и выступает как генератор РМ и наоборот. Также СТАТКОМ способен на обмен с сетью не только реактивной, но и активной мощностью, при подключении на стороне постоянного тока накопителя энергии.
Рис. 1.5 - Схема СТАТКОМ. ТК - высокочастотный транзисторный ключ, ЗД - защитный диод, Са - накопительный конденсатор (источник постоянного напряжения), Ьр -индуктивность статкома, Сф, Ьф, Яф - фильтр высших гармоник, и - напряжение сети, ип -напряжение после тиристорных ключей
1.9 Статический тиристорный компенсатор
Тиристорно-управляемый реактор - это поперечно подключаемая, тиристорно-управляемая индуктивность, реактивное сопротивление которой меняется через управление проводимостью тиристорного ключа. Тиристорно-подключенный конденсатор - поперечно подключенная тиристорами ёмкость, сопротивление которой меняется которой, меняется дискретно, посредством нулевой или полной проводимости тиристорного ключа.
Рис. 1.6. Схема СТК. Р - реактор, КБ - конденсаторная батарея
В заключение можно сделать вывод, что современные научно-технические достижения позволяют иметь выбор при определении состава устройств компенсации РМ. Применение тех или иных устройств зависит от конкретной схемы сети, в которой будет состоять электропередача, графика нагрузки, экономических и экологических соображений. Увеличение пропускной способности с помощью
поперечной компенсации РМ также должна применяться с учетом всех влияющих факторов и в сравнении с альтернативными способами.
Список литературы
1. Жуков Л.А. О некоторых характеристиках установившихся режимов магистральных электропередач, содержащих устройства регулируемой поперечной компенсации. Труды МЭИ, вып. № 344. Тематический сборник «Электрические системы и управление ими». М.: МЭИ, 1977. С. 6-15.
2. Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения: учебник для вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 488 с.: ил.
3. Кочкин В.И. Применение гибких (управляемых) систем электропередачи переменного тока в энергосистемах. / Кочкин В. И., Шакарян Ю.Г. М.: ТОРУС ПРЕСС, 2011. 312 с.: ил.
