7.1. Использование ГЭС для регулирования напряжения в энергосистеме

Нами предлагается для регулирования напряжения в системе использовать возможности генераторов ГЭС. Они имеют автоматическое регулирование напряжения, которое позволяет плавно и в определенных пределах изменять напряжение. На основе выше предложенной методики расчета режимов высоковольтной линии (гл. 6), расчетным путем показана возможность регулирования напряжения на узловой подстанции системы путем небольших изменений напряжения, в пределах допустимых величин, на выводах генератора.

Обычно на шинах электрических станций постоянно поддерживается номинальное напряжение. Напряжение регулируется и поддерживается с помощью генераторов станции. В генераторах напряжение регулируется изменением тока возбуждения. Для этого они снабжены автоматическим устройством АВР (автоматическое регулирование возбуждения). Одной из задач АВР является поддержание на требуемом уровне (в определенных пределах) напряжения в узлах энергосистемы и у потребителей.

Поддержание напряжения на должном уровне энергосистемы можно достигать рациональным ведением режима работы дежурным персоналом, полным использованием реактивной мощности генераторов и более глубоким использованием устройств автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов.

Оптимальные условия для поддержания нужных уровней напряжения в системе, работающей на уже имеющемся оборудовании, определяется с помощью ЭВМ по специальным программам.

Работа персонала по поддержанию уровня напряжения сводится к воздействию на установочные устройства АВР, для этой цели меняют коэффициент трансформации установочного автотрансформатора.

Обычно гидрогенераторы рассчитывают так, чтобы при изменении напряжения на выводах обмотки статора в пределах ±5% номинального они могли длительно развивать номинальную мощность при номинальных значениях частоты и коэффициента мощности. Это достигается тем, что индукция в различных участках магнитопровода машины и плотность тока в обмотках выбираются с учетом возможного их повышения в указанных пределах.

Со снижением напряжения, повышение нагрева от потерь в меди обмотки статора вследствие увеличения в ней тока компенсируется снижением нагрева из-за уменьшения потерь в сердечнике статора. При уменьшении напряжения ниже 95% номинального увеличение тока статора свыше 105% номинального обычно не допускается, даже если при этом температура обмотки статора остается ниже предельно допустимого значения. Это объясняется тем, что в машинах с косвенным воздушным охлаждением перепад температуры в изоляции обмотки статора пропорционален квадрату тока и чрезмерное увеличение градиента этого перепада может привести к снижению срока службы изоляции.

Гидрогенераторы обычно рассчитывают также из условия их длительной работы при повышенном напряжении до 110% номинального включительно. Однако ввиду увеличения потерь в стали, вызываемых ими местных нагревов, а также роста тока и нагрева обмотки возбуждения сохранить при этом номинальную мощность не удается. Обычно при повышении напряжения свыше 105% номинального кажущаяся мощность гидрогенератора снижается примерно на 2 % с каждым процентом повышения напряжения. Работа при напряжении более 110% номинального не допускается. Сказанное выше иллюстрируется данными таблицы 7.1

Таблица 7.1

U/U_ном	I/I_ном	S/S_ном	U/U_ном	I/I_ном	S/S_ном
0,95	1.05	1.00	1.03	0.97	1.00
0,96	1.04	1.00	1.04	0.96	1.00
0,97	1.03	1.00	1.05	0.95	1.00
0,98	1.02	1.00	1.06	0.925	0.98
0,99	1.01	1.00	1.07	0.90	0.96
1,00	1.00	1.00	1.08	0.87	0.94
1,01	0.99	1.00	1.09	0.845	0.92
1,02	0.98		1.10	0.82	0.90

Расчеты показывают, что при использовании этих допустимых отклонений напряжения на выводах генератора, можно ощутимо изменить ее значение на конце линии. Так при малых нагрузках на линии, уменьшение напряжения в начале линии с помощью генераторов станции, позволяют в меньшей степени использовать шунтирующие реакторы, реже включать их в работу, требуется меньшая их мощность.

При больших нагрузках повышение напряжения в начале линии позволяет добиваться необходимого уровня напряжения в ее конце.

Определенную трудность представляет подведение напряжения узловой подстанции к воспринимаемому органу АВР.

Нами предлагается схему автоматического регулирования напряжения генераторов ГЭС дополнить схемой управляющей дискретно (можно и плавно) коэффициентом трансформации установочного автотрансформатора (АТ) в схеме АВР. Измерительным органом будут включенные параллельно трансформаторы тока в цепи укрупненных блоков. При малой нагрузке установочное устройство автоматически включает отводы АТ с меньшей уставкой, с ростом тока устройство включает последовательно отводы с большей уставкой. При дискретном управлении достаточно переключения производить между 5 отводами -5%; -2,5%; 0%; +2,5% и +5%. Такое регулирование можно производить вручную. Данная рекомендация относится к случаю одновременной работы всех генераторов станции. В каждом случае, видимо, нужно решать задачу индивидуально.

Расчеты показывают, что при использовании допустимых отклонений (±5%) напряжения на выводах генератора можно ощутимо изменить ее значение на конце линии. Регулирование напряжения с помощью генераторов позволяет в меньшей степени использовать шунтирующие реакторы, реже включая их в работу.

При больших нагрузках повышение напряжения в начале линии позволит добиваться необходимого уровня напряжения в ее конце.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

Глава 7. Управление уровнем напряжения с помощью ГЭС и компенсацией реактивной мощности на ней

Имеются определенные трудности в регулировании напряжения на мощных узловых подстанциях, питающихся сверхвысоковольтными линиями электропередачи. Для этого используются нерегулируемые шунтирующие реакторы. Для снижения напряжения их включают, для поднятия — отключают. Существующий метод регулирования напряжения путем включения и отключения неуправляемых реакторов, имеет существенные недостатки. Первый – это дискретное (скачкообразное) регулирование, нет плавного регулирования. Второе – напряжение не поддерживается на одном уровне. Вследствие чего во всей системе, подключенной к этой подстанции, напряжение не постоянно.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.12. Расчет падения и потери напряжения в линии электропередачи

Разность между напряжениями начала и конца линии называют падением напряжения

ΔU = U₁ – U₂,

причем эта разность есть геометрическая. В учебниках различают еще так называемую алгебраическую разность напряжений в начале и конце линии, которую называют потерей напряжения. Эту потерю напряжения определяют из неудачно построенной векторной диаграммы. По оси абсцисс (вещественной оси) откладывают напряжение конца линии, определяют падение напряжения, напряжение начала линии, от конца вектора U₁ делают циркулем засечку на вещественной оси, получают отрезок АД (Рис. 6.12.1), потерю напряжения δU принимают равным приближенно продольной составляющей падения напряжения, которая есть проекция падения напряжения на действительную ось. Нужно сказать эти два понятия падение и потеря напряжения часто вводят путаницу. Мы предлагаем отказаться от понятия потеря напряжения, в этом нет никакой необходимости. Мы предлагаем изображать векторную диаграмму как общепринято в электротехнике: по вещественной оси откладывать активную составляющую напряжения, реактивную составляющую как принято под углом 90^о, тогда отпадает необходимость в применении понятия потеря напряжения. При таком построении векторной диаграммы, она становится проще, нагляднее и самое главное соблюдаются общепринятые в электротехнике правила построения векторных диаграмм (Рис. 6.12.2). Нужно отметить еще одну существенную вещь в определении падения напряжения необходимо учитывать баланс реактивных мощностей. По существующей методике напряжение в конце линии получалось всегда меньше, чем в начале. При небольших нагрузках напряжение в конце радиальной линии бывает больше, чем в начале. Это хорошо видно в векторных диаграммах расчета линии по предложенной нами методике с учетом баланса реактивных мощностей (см. выше).

Рис. 6.12.1 Рис. 6.12.2

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.11. Зависимость реактивных мощностей линии и уровня напряжения на конце радиальной линии от нагрузки

Существующий метод дает всегда низкие значения напряжения в конце линии по сравнению с началом в связи отсутствия учета влияния емкостной мощности генерируемой самой линией. Согласно общепринятой методике расчета при любой передаваемой мощности и при любой длине линии напряжение в любой точке линии получается меньше, чем в начале. При малых нагрузках на практике напряжение на конце линии выше, чем в начале.

Нами произведен расчет реактивных мощностей в линиях 110, 220, 500 кВ в зависимости от нагрузки по предлагаемому нами методу (Рис.6.11.1). Из рисунков ясно видно, как меняются реактивные мощности на линии, их сумма при изменении нагрузки на линии.

рис. 6.11.1

Нами рассчитаны изменения напряжения конца линии в зависимости от нагрузки для этих же классов напряжений по существующему и предложенному нами методу (Рис.6.11.1). На графиках видно, что по расчетам по нашему методу при малых нагрузках напряжение конца линии (кривая 1) может быть больше, чем в начале, что хорошо согласуется с данными измерений на реальных линиях, в отличие от кривых 2. При малых нагрузках за счет преобладания емкостной мощности напряжение повышается, что не противоречит теориям электротехники.

Рис. 6.11.2

Разница в результатах расчетов по существующему и нашему методу получается достаточно ощутимой. При малых нагрузках превышения напряжений конца линии по сравнению с началом составляет в пределах 10 – 30%. Чем выше напряжение, тем выше это превышение. В целом напряжение конца линии, рассчитанное по нашей методике, выше, чем методике рекомендуемой в учебниках в пределах 10 – 20%.

Существующий метод расчета ориентировал на выбор компенсирующих устройств большей мощности, больших пределов регулирования уровня напряжения, ограничения передаваемой мощности. Ориентировал на создание повышающих трансформаторов с большим напряжением на высокой стороне на (5 -10)% и понижающих трансформаторов с большим напряжением на низкой стороне, что приводит при малых нагрузках на линии к дополнительным превышениям напряжения на конце линии. Для снижения, которого приходится принимать искусственные меры снижения напряжения. На линиях 500 кВ приходится чаще включать шунтирующие реакторы. Некоторые линии 220 кВ приходится летом при малых нагрузках отключать. Например, летом практикуется отключать ЛЭП – 220 кВ «Балыкчи – Тамга». Напрашивается вывод, что нужно пересмотреть практику проектирования трансформаторов. Можно сделать к данному разделу следующие выводы:

Существующий метод расчета линий электропередач имеет ряд недостатков, заключающийся в отсутствии учета влияния емкостной мощности линии на уровень напряжения. Нами предлагается производить расчеты линий электропередач с учетом баланса реактивных мощностей, генерируемых и потребляемой самой линией.

Надо пересмотреть практические меры по удовлетворению уровня напряжения на конце линии, Например, такие как, проектирование трансформаторов с большим напряжением, чем номинальное напряжение, что вызывает ненужное превышение напряжения на конце линий при малых нагрузках.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.10. Расчет линии при обратном потоке реактивной мощности от конца к началу

В Кыргызской энергосистеме на ряде линий имеет место более высокие напряжения на конце линии, чем в начале. Наибольшую разность напряжений имеет линия 220 кВ Кемин – Нарын (п/ст. «Ак-Кыя»). Данные летних замеров потоков мощности и уровней напряжения на этой линии приведены в таблице 6.10.1.

Таблица 6.10.1

1998г.

2004г.

2005г.

Напряжение,

кВ на п/ст. «Кемин»

на п/ст «Ак-Кыя»

Прирост напряжения,кВ

Мощность в начале линии, (МВт+МВА)

в конце

Прирост реактивной мощности

232

240

23+41

227

236

7+32

6+6

240

244

24+36

23+3

227

236

24+46

23+13

233

241

4+42

4+7

226

234

19+42

18+9

У практиков были трудности в расчете линий, у которых напряжение в конце выше, чем в начале. Предложенная нами методика расчета линий по балансу реактивных мощностей позволяет вести расчет линии с любым режимом, с любой нагрузкой. Расчетные данные имеют хорошую сходимость с измеренными.

При одном замере на линии 220 кВ «Кемин – Нарын», протяженностью 191 км, дали следующие данные: S₁ = 24 +46 МВА, S₂= 23+13 МВА, напряжения были равны U₁=227 кВ, U₂=236 кВ. Потоки реактивной мощности направлены к началу, то есть противоположно потоку активной мощности. Измеренные значения реактивной мощности складываются из притока от конца линии плюс генерируемая самой линией емкостная мощность с вычетом индуктивной мощности.

Расчет ведется по средней мощности на линии: S_cp = 33.1 МВА, I_cp = 83 А.

Определены значения соs φ₁= 0.412, sin φ = 0,911, U_{_a₁} = 93.1 кB, U_{_p₁} =205.9 кB. Потери напряжения на активном сопротивлении ΔU_a = 2.9 кB, на реактивном сопротивлении ΔU_p =11.8 кB. Активное и реактивное сопротивление составляют 20 и 82 Ома. U_a₂ = 90.2кB, U_p₂ = 217.7 кB.

В отличие от предыдущего примера при определении реактивного напряжения конца линии к реактивной составляющей напряжения начала линии суммируется падение напряжения на реактивном сопротивлении.

ΔU_l = √3 · I · x = 11,8 кB.

U_p2 = U_{_p1} + ΔU_р

U_p2 = 205.9 + 11.8 = 217.7 кВ.

Напряжение на конце линии

U₂ = √(90,2² + 217,7²⁾ = 235,6 кВ

Таким образом, данные, полученные по предлагаемому нами методу, имеют хорошее совпадение с измеренными значениями уровней напряжения.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.9. Пример расчета линии по методу баланса реактивной мощности

Определяем емкостную мощность линии по (6.4.5)

Q_C = 110² · 208,8 · 10^-6 = 2,52 МВАр

Индуктивную мощность линии определяем по (6.4.6)

Q_L = 3 · 0,097² · 34,72 = 0,975 МВАр,

где I = S₁ / √3 · U₁ = 19,44 / √3 · 116 = 0,097 kA.

Разность между емкостной и индуктивной мощностями составляет

ΔQ_C = 2,52 — 0,975 = 1,545 МВАр

Как известно, за счет емкостной мощности напряжение повышается.

sin φ = Q₁ / S₁ = 0,5962, cos φ = P₁ / S₁ = 0,803. Угол φ есть угол между активной и полной мощностями в начале линии.

Активная составляющая напряжения в начале линии U_a₁ = U₁ cos φ = 93.15 kB, реактивная составляющая напряжения в начале линии U_p₁ = U₁ sin φ = 69.16 kB.

Активная мощность в начале линии Р₁ =Р₂ + ΔР =15+0.61 = 15.61 МВт. Реактивная мощность в начале линии Q₁ =Q₂ + ΔQ_c = 10 + 1.545 = 11.545 МВАр.

Полная мощность в начале линии S₁ =P₁ + jQ₁ = 15.61 + j11.545 =19.41 МВА.

Реактивная составляющая напряжения конца линии определяем как величину пропорциональную реактивной мощности в конце линии

U_p2 = U_p1√ Q₁/Q = 69.16 √11,545 / 10 = 74.3 кВ.

U_a = √3 IR = √3 · 0.097 · 24.48 = 4.1 kB, U_a₂=U_a₁ — ΔU_a =89.0 kВ. Напряжение конца линии будет равно

U₂ =√(U_a2)² +(U_p2)² =115.9 kB

Разница в расчетах получается равным 115.9 — 109,8=6.1 кВ, что является существенной величиной.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.8. Расчет режимов линии с учетом баланса реактивных мощностей

Нами предлагается вести расчет линии по балансу реактивных мощностей, не разделяя емкостную мощность на половины и определять баланс как разницу емкостной и индуктивной мощностей линии.

Рассмотрим изменения напряжения конца радиальной линии U₂ , в зависимости от передаваемой мощности, рассчитанных по балансу реактивных мощностей. При нагрузке на линии меньше натуральной, напряжение на конце линии больше, чем в начале линии за счет зарядной мощности (Рис. 6.8.1).

При мощности на линии, равной натуральной (S =S_нат), падение напряжения будет иметь место только за счет активного сопротивления (I R_л).

При росте нагрузки на линии, больше натуральной (S>S_НАТ) напряжение в конце линии (U₂) начинает уменьшаться (рис. 6.8.1).

Рис. 6.8.1

Вектор падения напряжения, обусловленный индуктивной мощностью, имеет направление, обратное напряжению U_l. Из рис. 6.8.1 видно, что конец вектора напряжения U₂ скользит вдоль геометрического места, представляющего из себя прямую MN.

На рисунке 6.8.2 показаны векторные диаграммы напряжений в зависимости от длины линии при S<S_НАТ, S=S_НАТ и при S > S_НАТ, причем во всех случаях принято S = const.

Вектор напряжения U_с не имеет зависимости от нагрузки. По мере увеличения протяженности линии вектор напряжения конца линии уменьшается только за счет падения напряжения на активном сопротивлении (рис. 6.8.2а). При S=S_НАТ нет падения напряжения на реактивном сопротивлении. Падение напряжения обуславливается только падением напряжения на активном сопротивлении (рис. 6.8.2б).

Рис. 6.8.2 Треугольники мощностей (а) и напряжений (б)

При S>S_НАТ падение напряжения на линии обуславливается как на активном, так и на реактивном сопротивлении. При таком режиме разность напряжений U₁ и U₂ растет сильнее по мере роста протяженности линии. Вектор напряжения U₂ смещается вправо по часовой стрелке в отличие от предыдущих случаев (рис. 6.8.2 б).

Нами предлагается определять величину напряжения U₂ согласно рассмотренным нами векторным диаграммам (Рис. 6.8.2).

При нагрузке на линии S < S_НАТ напряжение U₂ согласно рис.6.8.2а, равно

где U_p₂— реактивная составляющая напряжения конца линии.

При S = S_НАТ напряжение U₂ конца линии согласно рис.6.8.2б равно

При нагрузке на линии S > S_НАТ и углах между U₁ и U₂ не более φ напряжение U₂, согласно векторной диаграмме рис.6.8.2б , можно определить по формуле

где U_р2 — реактивная составляющая напряжения конца линии, которую предлагается определять исходя из подобия диаграмм мощностей и напряжений и её пропорциональности реактивной мощности конца линии

На линиях 500 кВ и выше всегда устанавливаются шунтирующие реакторы. Они включаются при малых нагрузках на линии (S<S_НАТ), при этом в балансе реактивных мощностей должны учитываться реакторы.

Электрический расчет линий, соединяющих два узла энергосистемы, напряжения, на концах которых можно принимать равными, должен вестись по другому. На таких линиях, при малых нагрузках, напряжение в середине линии будет выше и, наоборот, при больших нагрузках — меньше, чем на концах. Методики расчета таких линий слабо освещены в литературе.

Расчет режимов линии с учетом баланса реактивных мощностей соответствует реальному положению вещей.

По существующим методикам падение напряжения в конце линии всегда получается меньше, чем в начале, в то время как при малых нагрузках в действительности напряжение в конце линии больше, чем в начале.

Примеры расчетов приведены ниже.

Предложенный нами метод расчета линии с учетом баланса реактивных мощностей заключается в следующем. Определяются величины реактивных мощностей на линии. Емкостная реактивная мощность равна

Q_C = U₂b, (6.8.5)

Индуктивная реактивная мощность равна

Q_c = 3I²x (6.8.6)

Расчеты показывают, что при малых нагрузках на линии преобладает емкостная мощность. В этом случае суммарная реактивная мощность определяется как разница между емкостной и индуктивной мощностями

ΔQ_C = Q_C — Q_L (6.8.7)

При нагрузке на линии больше натуральной на линии преобладает индуктивная мощность, которая равна разнице индуктивной и емкостной мощностей

ΔQ_L = Q_L — Q_C (6.8.8)

При нагрузке равной натуральной мощности емкостная и индуктивная мощности компенсируют друг друга, и линия представляет собой только активное сопротивление.

На рис. 6.8.2 показаны диаграммы мощностей и напряжений. При преобладании на линии емкостной мощности напряжение в конце может быть больше, чем вначале и равно U’₂. По общепринятой методике расчета напряжение на конце всегда получается меньше, чем в начале. Причиной было отсутствие учета влияния емкостной мощности на уровень напряжения. Был учет емкостной мощности в балансе мощностей, а при расчете падения напряжения она не учитывалась, а учитывались только активное и индуктивное сопротивления. Рис.6.8.3 наглядно иллюстрирует уровни напряжения при различных нагрузках на линии: напряжение U’₂ больше, чем напряжение в начале линии, при равенстве нагрузки линии натуральной, падение напряжения имеет место только на активном сопротивлении U»₂, при больших нагрузках напряжение будет всегда меньше, чем в начале линии U»’₂.

Рис. 6.8.3

Сравним данные расчетов линии по предложенному методу с расчетами по общепринятому методу. Для расчета линии, когда имеется приток реактивной мощности с начала линии и отток с конца, рассмотрим пример, приведенный в учебнике (Л.5, стр. 106). Заданы мощность в конце линии S₂=15+10 МВА, длина линии l=80 км, активное сопротивление R=24,48 Ом, реактивное сопротивление х=34,72 Ом, емкостная проводимость b=208,8 ·10^-6 см, напряжение в начале U₁=116 кВ. Необходимо найти мощность в начале линии S₁ и напряжение в конце линии U₂. По общепринятому методу определяют половину емкостной мощности в конце линии по номинальному напряжению U_H = 110 кВ

Q_CK = ½ U²b = ½ ·110² · 208,8 ·10^-4 = 1,26 МВАр

Мощность в конце линии

S_K= S₂ — Q_CK = 15+ j10 — j1,26 = 15 + j8,74 МВА

Потери мощности в линии

ΔP = S²R/U² = (15² + j8,74²) ·24,48 / 110² = 0,61 МВт,

ΔQ = S²x/U²= (15² + j8,74²) ·34,72 / 110² = 0,86 МВАр

Мощность в начале линии

S_H = S_K +ΔP + ΔQ = 15 + j8,74 + 0,61 + j0,86 = 15,61+ j9,6 МВА

Мощность с шин электростанции

S₁ = S_H — jQ_CH = 15,61+ j9,6 — j1,26 = 15,61+ j8,34 МВА

Напряжение на конце линии

U₂ = U₁ — [(P_H + jQ_H)/U] (R+jx) = 116 — [(15,61+ j9,6)/116] (24,48+j34,72) = 109,8 — j2,65 кВ

U₂ = √(109,8² + 2,65²) = 109,8 кВ

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.7. Величина и направления потоков реактивной мощности на линии

Замеры, проведенные на линиях электропередач, показывают, что оттоки емкостной мощности в конце и начале линии имеют самые различные величины и направления. Кроме того, напряжения на конце линии часто могут быть выше чем в начале, в то время как по существующему методу расчета напряжения на конце получается всегда меньше, чем в начале.

Наличие одновременно на линии индуктивной и емкостной реактивных мощностей вызывает взаимную их компенсацию. При малых нагрузках на линии преобладает емкостная реактивная мощность и линию можно представить активным и емкостным сопротивлением. При передаваемой мощности равной натуральной, линия может быть представлена как чисто активное сопротивление. При нагрузке на линии большей, чем натуральная, она представляет собой активное и индуктивное сопротивления.

С другой стороны в расчетах линии не учитывается направления потока реактивной мощности. Реальные замеры на линиях электропередач показывают, что бывают три различные режимы. В одном случае имеет место приток реактивной мощности в начале линии и отток в конце, в другом – отток реактивной мощности в обе стороны, в третьем – приток ее с конца линии и отток с начала линии встречно активной мощности. В первом случае к притоку реактивной мощности в начале линии суммируется генерируемая самой линией реактивная мощность и отток реактивной мощности с конца равна сумме этих мощностей.

Так как емкостная и индуктивная мощности генерируются каждой единицей длины одинаково, то потоки мощности в первом случае возрастают от начала к концу. Во втором случае передается мощность больше натуральной, линия потребляет часть передаваемой реактивной мощности и реактивная мощность в конце линии меньше, чем в начале. В третьем случае поток реактивной мощности идет и возрастает с конца к началу. Такой режим наступает при малых нагрузках, зарядная мощность линии суммируется с потоком мощности.

рис. 6.7.1

Таким образом, линия неравномерно загружена как активной, так и реактивной мощностью.

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.6. Общепринятый метод расчета режимов линии электропередачи

Расчет линии электропередачи производится путем замещения ее через последовательно активное и индуктивное сопротивления, а емкостной реактивной мощности сконцентрированной и приложенной по половине в начале и в конце линии (Л.40). Схема замещения приведена на рис. 6.6.1. Влияние зарядной мощности на изменение напряжения не учитывается.

Рис. 6.6.1

Половина емкостной мощности в конце линии

Q = 1/2U²b (6.6.1)

Мощность в конце линии

S_k = S₂ -j Q_ck

Потери полной мощности в линии

ΔS = Sz/ U². (6.6.2)

Потери активной мощности

ΔР = (Р² +jQ²)R/U². (6.6.3)

Потери реактивной мощности

ΔQ = (P² +jQ²)X/U² (6.6.4)

Мощность в начале линии

S_н = S_k + ΔS. (6.6.5)

Мощность с шин станции

S₁ = S_н– jQ_н.(6.3.6)

Напряжение в конце линии

U₂ = U₁ – S₁ (R + X) / U. (6.6.7)

Содержание главы:

Содержание книги:

Статьи и книги по теме:

6.5. О расчете межсистемной линии или работающей на шины бесконечной мощности

Высоковольтные и сверхвысоковольтные линии почти всегда соединяют точки системы примерно с равными напряжениями. Это имеет место в межсистемной линии, в линии соединяющей электрическую станцию с системой. Напряжения начала и конца линии поддерживаются системами или станцией на уровне напряжения в системе или на шинах станции.

Напряжение в промежуточной точке линии х, удаленной на расстоянии l_x от приемного конца, предлагается /9/ рассчитывать по уравнению

U_x = U₂[cos (α₀l_x) + jQ₂ sin (α_ol_x) + P₂ sin (α₀ l_x)],

где Q₂ , P₂ – мощности в долях от натуральной. В расчетах принимают, при мощностях меньше натуральной, Q₂— положительной, а при большей – отрицательной, при этом напряжение в середине линии первом случае получается меньше и во втором случае больше, чем напряжение в концах линии.

Уравнение предполагает изменения активной и реактивной мощностей по длине линии по синусоиде, что не имеет места в действительности, поэтому это уравнение не годится для расчетов напряжения на линии.

При передаваемых мощностях меньше натуральной на линии преобладает емкостная реактивная мощность, она будет в некоторой степени поднимать напряжение на линии, в середине линии напряжение поднимается выше напряжений начала и конца линии. При нагрузках выше натуральной на линии будет преобладать индуктивная мощность, и она будет снижать напряжение на линии и напряжение в середине линии будет меньше, чем в начале и конце линии.