Файл: Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ.pdf

В четвертом случае новая внутрисистемная связь позволяет повысить экономичность работы системы путем осуществления более экономичных режимов распределения активной нагрузки между ее электростанциями и возможности мобилизации ре­ зервной мощности в аварийных режимах. Пропускная способ­ ность этой внутрисистемной связи должна определяться из того условия, что дополнительные затраты должны окупиться за счет экономии топлива; при этом следует учитывать ввод новых мощ­ ных электростанций в системе.

Как видно из приведенных соображений, проектирование линий электропередачи сверхвысокого напряжения не может выполняться без учета условий повышения экономичности ре­ жимов работы энергосистем с помощью этих линий. Однознач­ ного решения здесь не может быть, поэтому в каждом отдель­ ном случае необходимо выполнять соответствующие расчеты, являющиеся обоснованием для выбора расчетной величины про­ пускной способности электропередачи. При этом не следует ис­ ключать из рассмотрения и более общей постановки задачи — о целесообразности изменения местоположения проектируемых электростанций или о выборе места их расположения и их пара­ метров с учетом стоимости транспорта топлива, условий эконо­ мичности режимов работы будущей энергосистемы и обоснован­ ной величины резерва мощности.

Определение расчетной величины пропускной способности линий электропередачи во всех случаях затруднено в связи с не­ обходимостью решения задачи путем подбора, так как для оп­ ределения экономического эффекта требуются параметры элек­ тропередачи, а обоснованное определение этих параметров воз­ можно только при оценке экономического эффекта для всей си­ стемы.

Под расчетной величиной пропускной способности линии электропередачи понимается такая мощность передачи, по ко­ торой выбираются все ее основные параметры и обеспечивается статическая устойчивость работы энергосистемы с нормирован­ ными коэффициентами запаса. Фактическая пропускная способ­ ность электропередачи должна быть несколько больше и может быть реализована в аварийных режимах.

При выборе расчетных параметров линии в проекте раз­ вития энергосистемы необходимо тщательное и подробное технико-экономическое сопоставление ряда вариантов, где рассматриваются и изменение типов, размещения и мощно­ стей электростанций, и изменение характеристик электропе­ редач.

Линии электропередачи сверхвысокого напряжения облада­ ют высокой пропускной способностью. Приближенно пропуск­ ная способность линий электропередачи оценивается натураль­ ной мощностью. Поэтому даже в энергосистемах достаточно большой суммарной номинальной мощности сооружение линий

52

сверхвысокого напряжения связано с обеспечением значительной маневренности, дающей большие возможности как в нормаль­ ных режимах — при реализации экономически наивыгоднейших режимов работы, так и в аварийных условиях — при мобилиза­ ции резервной мощности.

Наряду с задачей транспорта электроэнергии на большие расстояния линии электропередачи сверхвысокого напряжения, образующие основную электрическую сеть энергосистемы, при­ водят к новому качественному изменению ее структуры. Это осо­ бенно характерно для случаев объединения энергосистем, когда в связи с наличием мощных связей и увеличением суммарной номинальной мощности системы появляется возможность соору­ жения особо мощных и наиболее экономичных электростанций, установки на них наиболее мощных и экономичных агрегатов, применения наиболее простых и дешевых схем соединений в ви­ де блоков и т. д.

Сооружение линий сверхвысокого напряжения и объедине­ ние энергосистем приводит к необходимости значительных за­ трат средств, материалов и оборудования. Поэтому важнейшей задачей проектирующих инженеров является наиболее пра­ вильная оценка необходимых и обоснованных материальных затрат.

Следует стремиться к снижению стоимости линий электропе­ редачи и подстанций данных параметров, но при этом необходи­ мо строго контролировать правильность их выбора— на основе соответствующих технико-экономических расчетов.

В соответствии с приведенными соображениями основные требования к линиям электропередачи сверхвысокого напряже­ ния можно сформулировать в следующем виде:

1) обеспечение мощности передачи, необходимой по вынуж­ денным условиям баланса в установившихся режимах — нор­ мальных и аварийных, с нормированным запасом по условиям статической устойчивости работы энергетической системы;

2)соответствие расчетной пропускной способности электро­ передачи условиям экономичности работы энергосистемы в но­ вых условиях (при наличии этой электропередачи);

3)наибольшая простота конструктивного выполнения и наи­ меньшая стоимость сооружения электропередачи при выбран­ ных основных параметрах;

4) возможность постепенного развития электропередачи с постепенным вложением средств, материалов и оборудования по мере роста нагрузок системы;

5) наименьшие расходы, связанные с резервированием элек­ тропередачи, и наиболее эффективное использование средств системной автоматики в целях повышения пропускной способ­ ности и надежности работы электропередачи и, в частности, в целях обеспечения динамической устойчивости работы элек­ тропередачи;

53

6) перспективность дальнейшего развития объединенной энергосистемы и соответствие данной электропередачи общему плану перспективного развития системы.

Выполнение всех поставленных требований возможно толь­ ко на основе тщательного рассмотрения перспективного плана развития и дальнейшего объединения энергосистем.

2-2 СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Принципиально различными можно считать следующие схе­ мы соединений и управления линий электропередачи:

1) одноцепная, снабженная устройствами трехфазного АПВ (при отсутствии возможности работы в неполнофазном ре­ жиме) ;

2) одноцепная, снабженная устройствами пофазного АПВ

свозможностью временной работы в неполнофазном режиме;

3)двухцепные;

4)трехцепные.

Применение устройств АПВ с учетом возможностей непол­ нофазной работы дополнительно увеличивает число вариантов.

Несколько изменяет положение и конструктивное выполне­ ние двухцепных линий электропередачи — на раздельных опо­ рах или на общих опорах. Двухцепные линии 500 кВ, выполнен­ ные на общих опорах, оказываются и менее надежными и более дорогими и применяются, как правило, только в случаях стес­ ненной трассы.

Число цепей линии электропередачи прежде всего определя­ ется ее ролью в энергосистеме, зависит от ее назначения и по­ ложения в системе, а также и от мощности передачи и не мо­ жет выбираться произвольно, так как непосредственно отража­ ется на стоимости сооружения.

Следует по возможности проектировать линии электропере­ дачи одноцепными. Устройства АПВ существенно повышают на­ дежность работы одноцепных линий электропередачи. В тех случаях, когда это не приводит к недопустимым значениям то­ ков в генераторах, допускается несинхронное включение линии после ее аварийного отключения.

В послеаварийных режимах нет необходимости и в соблюде­ нии условий экономичности распределения нагрузок в системе. Если отключение линии электропередачи не приводит к необхо­ димости отключения нагрузки, то оно может считаться прием­ лемым. Нарушение экономичности режимов работы системы в послеаварийных режимах может быть допущено в связи с от­ носительно малой их длительностью.

54

В тех случаях, когда пропускная способность линии электро­ передачи составляет величину не более 10% суммарной номи­ нальной мощности приемной части энергосистемы, отключение этой линии можно считать приемлемым. При этом допустимо сооружение одноцепной линии, так как передача резервируется располагаемой мощностью электростанций.

Основными средствами значительного повышения пропуск­ ной способности линий электропередачи являются: расщепление проводов фазы, увеличение числа цепей, повышение номиналь­ ного напряжения и применение устройств продольной компен­ сации. Все это должно быть предусмотрено в проекте и осуще­ ствлено в процессе эксплуатации электропередачи.

Необходимость сооружения двухцепных линий электропере­ дачи 330—500 кВ должна быть обоснована технико-экономичес­ кими расчетами.

В случае соединения систем, соизмеримых по суммарной мощности, необходимо применять двухцепные линии с общими шинами по концам и постепенным сооружением промежуточных подстанций. Применение переключательных пунктов при очень длинных линиях необходимо обосновывать путем сравнения с другими решениями, обеспечивающими требуемую пропускную способность по условиям статической устойчивости послеаварийного режима.

На первых этапах развития энергосистемы, когда еще не создана сеть линий сверхвысокого напряжения, а существуют отдельные электропередачи, как например, Волгоград — Мос­ ква, Куйбышев — Москва, Братск — Иркутск, для двухцепной передачи принципиально возможны два решения при выборе схемы передачи: связанная и блочная. В практике проектиро­

и исследования ряда отдельных вопросов принято использова­ ние связанных схем электропередачи, имеющих распределитель­ ные устройства сверхвысокого напряжения на питающем и при­ емном концах передачи, а также промежуточные переключатель­ ные пункты или промежуточные понизительные подстанции. Сборные шины 330—500 кВ этих объектов в начале, конце и в нескольких промежуточных пунктах связывают параллельные линии сверхвысокого напряжения. Объясняется это тем, что обеспечение высоких значений пропускной способности одной цепи при блочной схеме значительно труднее, чем при связан­ ной, вследствие отсутствия поперечного секционирования пере­ дачи на промежуточных пунктах. При проектировании электро­ передачи 400 кВ Куйбышев — Москва с пропускной способно­ стью 1 150 МВт нагрузка блочной передачи, по условиям обес­ печения устойчивости, не могла быть определена выше 400 МВт, что требовало сооружения трех параллельных цепей и было экономически совершенно неприемлемо. В то же время примене-

55