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

2-4 СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ

ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПО УСЛОВИЯМ УСТОЙЧИВОСТИ

В результате работ, выполненных научно-исследовательски­ ми и проектными организациями, в настоящее время разрабо­ таны средства повышения пропускной способности линий элек­ тропередачи по условиям устойчивости их работы в электричес­ ких системах.

Имеющиеся средства повышения пропускной способности линий электропередачи по условиям устойчивости можно под­ разделить на следующие четыре группы.

1. Изменение параметров элементов электропередачи: а) изменение параметров генераторных агрегатов;

б) изменение параметров трансформаторов и применение автотрансформаторов;

в) изменение параметров линии путем применения расщеп­ ленных проводов;

г) компенсация реактивных параметров линии с помощью дополнительных устройств.

2. Применение средств автоматического управления: а) более быстрое отключение повреждения;

б) применение устройств АПВ (пофазного или трехфазно­ го — быстродействующего, несинхронного, с проверкой или улав­ ливанием синхронизма и т. д.);

в) применение устройств автоматической частотной раз­ грузки;

г) автоматическое отключение генераторов (при сбросах на­ грузки и, в частности, при отключении линии);

лирование возбуждения генераторов и синхронных компенса­ торов;

б) быстродействующее регулирование мощности, развивае­ мой первичными двигателями генераторов (турбинами), и, в ча­ стности, регулирование «сильного действия»;

в) регулирование напряжения по концам линии электропе­ редачи в зависимости от мощности передачи;

61

г) регулирование реактивной мощности, генерируемой или потребляемой статическими устройствами в целях поддержа­ ния напряжения.

4. Применение специальных схем и машин:

а) сооружение переключательных пунктов или промежуточ­ ных подстанций;

б) перевод линии электропередачи на работу при повышен­ ном номинальном напряжении — с помощью дополнительных автотрансформаторов или путем замены трансформаторов и обо­ рудования на соответствующих подстанциях;

в) применение компенсирующих устройств в целях настрой­ ки электропередачи на полуволновый режим;

г) использование вставки постоянного тока высокого напря­ жения (с возможностью регулирования активной мощности по условиям повышения устойчивости работы электрической си­ стемы) ;

д) применение асинхронизированной синхронной машины (ACM) в качестве электромагнитной муфты, допускающей несинхронную работу соединяемых частей объединенной си­ стемы;

е) применение ACM в качестве генераторов, отличающихся возможностью вращения их роторов с механическим сколь­ жением.

Перечисленные средства повышения пропускной способности линий электропередачи и повышения устойчивости электричес­ ких систем различны как по эффективности их действия, так и по экономическим показателям. Кроме того, многие из пере­ численных средств находятся на разной стадии их научно-тех­ нической разработки или эксплуатации. Все это затрудняет из­ ложение конкретных рекомендаций по применению и расчету более новых средств.

При проектировании линий электропередачи сверхвысокого напряжения в основу выбора их параметров должны быть поло­ жены соображения экономичности решения для всей объеди­ ненной энергосистемы в целом с учетом конкретных условий работы.

Изменение параметров элементов электропередачи и приме­ нение специальных схем и машин часто связаны со значитель­ ными дополнительными затратами. Поэтому в тех случаях, ког­ да для повышения пропускной способности электропередачи воз­ никает необходимость в таких решениях, должно быть выпол­ нено дополнительное технико-экономическое исследование по обоснованию достигаемой пропускной способности с учетом вы­ являющихся затрат. При этом могут быть внесены некоторые коррективы и в принятые ранее величины номинальной мощности электростанций, предварительные решения о размещении этих станций и о составе их агрегатов, исходные соображения о схе­ мах их присоединения и т. д.

62

Глава третья

УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЛОЖНОЙ СЕТИ

Электрические сети энергосисте­ мы напряжением 330 и 500 кВ должны обеспечивать несколько функций — передачу и распределение электроэнергии электриче­ ских станций энергосистемы; обеспечение внутрисистемных пе­ ретоков электроэнергии и мощности, обусловленных параллель­ ной работой электростанций данной энергосистемы; обеспечение параллельной работы районных энергосистем в рамках данной объединенной энергосистемы и, наконец, обеспечение парал­ лельной работы объединенной энергосистемы в рамках Единой энергосистемы европейской части страны или Единой энергети­ ческой системы Союза. В зависимости от структуры электросе­ тей того или иного энергетического объединения, от коммутации сетей различного напряжения, наличия замкнутых или разомк­ нутых сетей перечисленные функции могут выполняться сетями различных напряжений или сочетаться в той или другой комби­ нации. Это усложняет анализ работы сложной сети высокого напряжения.

3-1 РАЗВИТИЕ ЭНЕРГОСНАБЖАЮЩИХ СЕТЕЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Развитие электрической сети для выдачи мощности электро-

•станций в современной мощной энергосистеме определяется еди­ ничной мощностью электростанций, территориальным размеще­ нием электростанций и узлов потребления и плотностью элек­ трической нагрузки. Питающие современную энергосистему теп­

64

ловые электростанций-'на каменном угле, мазуте и природном газе, атомные электростанции и приемные подстанции мощных дальних электропередач должны размещаться вблизи от цен­ тров электрической нагрузки.

Плотность электрической нагрузки в наших энергосистемах за 10 лет увеличивается в 2—2,5 раза. Единичная мощность теп­ ловых и атомных электростанций за тот же период увеличится также вдвое. В связи с этим дальность передачи энергии от мощных электростанций по сетям 330—500 кВ в перспективе не увеличивается.

По расчетам Энергосетьпроекта в среднем дальность элек­ тропередачи от тепловых электростанций в ближайшие годы со­ ставит 100—300 км и только в отдельных случаях достигнет 500 км. С увеличением мощности энергосистемы и питающих

ееэлектростанций увеличиваются перетоки по сети 330—500 кВ. Для выявления основных направлений в развитии электриче­

ских сетей для выдачи мощности крупных электростанций Энергосетьпроектом был выполнен технико-экономический анализ

электроэнергии внутри объединенной энергосистемы.

На рис. 3-1 показаны зависимости расчетных затрат на пе­

Рис. 3-1. Зависимость расчетных затрат на передачу электроэнергии для различных соче­ таний напряжений.

а — при напряжении существующей сети 330 кВ; б — при напряжении существующей се­ ти 500 кВ.