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

предусматриваются магиитио-веитнльные разрядники серии РВМГ, которые в соответствии с их характеристиками разрешается устанавливать в тех точ­ ках сети, где при расчетных коммутациях длительные повышения напряжения не будут превышать 1,4 U ф.

Основное назначение разрядников серии РВМГ состоит в защите всего электрооборудования, в первую очередь трансформаторов и автотрансформа­ торов, от волн грозовых перенапряжений, приходящих с линии электропередачи, а также от кратковременных коммутационных перенапряжений, возникаю­ щих на шинах распределительных устройств. В отдельных случаях, когда результаты расчетов подтверждают возможность появления длительных повышений напряжения, превышающих по величине 1,4 <Уф, для защи­ ты трансформаторов и автотрансформаторов применяются разрядники серии РВМК-П.

Обмотки среднего напряжения трансформаторов и автотрансформаторов защищаются разрядниками серии РВМГ или РВС, а для защиты соединенных в треугольник обмоток низкого напряжения предусматриваются разрядники серии РВС, которые включаются между выводами обмоток и землей.

Методы глубокого ограничения внутренних перенапряжений. Разработка конструкций аппаратов и трансформаторов для электропередачи ультравысокого напряжения практически может быть осуществлена только при снижен­ ных испытательных напряжениях, соответствующих расчетной кратности внут­ ренних перенапряжений (1,5-И,8) £/ф. Поэтому глубокое ограничение внутрен­ них перенапряжений остается актуальной задачей, для решения которой про­ должаются исследования в различных направлениях.

В числе мероприятий для ограничения длительных повышений напряже­ ния рассматривается возможность применения управляемых реакторов с вра­ щающимся магнитным полем. В момент повышения напряжения вследствие нелинейности вольт-амперной характеристики резко увеличивается потребление реактивной мощности управляемым реактором. Чем выше степень нелиней­ ности вольт-амперной характеристики, тем интенсивнее реактор будет огра­ ничивать длительные повышения напряжения. Недостатком управляемого реактора с вращающимся магнитным полем является низкий уровень изоля­ ции. Поэтому его присоединение к линии ультравысокого напряжения в боль­ шинстве случаев может быть осуществлено только через специально предназ­ наченные для этой цели трансформаторы. Этот недостаток в некоторой сте­ пени компенсируется тем, что обмотки трансформаторов могут быть соедине­ ны по схеме «звезда с нулем — треугольник», что дает возможность снизить сопротивление нулевой последовательности и, следовательно, дополнительно ограничить длительные повышения напряжения при несимметричных комму­ тациях в аварийных режимах.

В случае применения шунтирующих реакторов с линейной вольт-ампер­ ной характеристикой эта же задача может быть решена, если будет разрабо­ тана конструкция реактора с дополнительной компенсационной обмоткой, соединенной в треугольник. При этом сопротивление нулевой последователь­ ности реакторной группы должно составлять 20—30% величины сопротивле­ ния прямой последовательности.

Возникает также необходимость в создании релейных защит, обеспечи­ вающих двустороннее отключение участка линии между подстанциями с ми­ нимальным интервалом времени. Выполнение этого условия позволит ограни­ чить перенапряжения на открытом конце линии только первым максимумом, который на 20—30% ниже последующих, успевающих появиться при дли­ тельности переходного процесса, соответствующей разбросам в действии высокочастотных защит, применяемых в настоящее время на линиях

500—750 кВ.

Применение электронных реле со временем действия в полпериода и менее и однопериодных синхронизированных выключателей позволит исключить не­ симметричные короткие замыкания из числа расчетных случаев при опреде­ лении уровней коммутационных перенапряжений.

Как уже отмечалось выше, коммутация отключения асинхронного хода может не учитываться при проектировании в случае создания специальной

303

Г л а в а о д и н н ад ц атая

ОСНОВЫ

РАСЧЕТОВ

РАБОЧИХ

РЕЖИМОВ

11-1 ЗАДАЧИ РАСЧЕТОВ

Здесь имеются в виду расчеты нормальных симметричных рабочих режимов при синусоидаль­ ном изменении токов и напряжений.

Расчеты установившихся рабочих режимов электросетей име­ ют целью, с одной стороны, проверку соответствия параметров режима предъявляемым требованиям, а с другой — выяснение возможностей дальнейшего улучшения условий работы сетей и потребителей. Таким образом, можно считать, что расчеты це­ лесообразно разделить на две в какой-то мере независимые группы: проверку допустимости параметров режимов по техни­ ческим условиям и получение экономически наивыгоднейших решений. В принципе можно предполагать и совмещение соот­ ветствующих расчетов. Однако большое количество переменных может привести к целесообразности их разделения.

Следует отметить, что приходится различать условия рас­ четов для существующих и эксплуатируемых сетей, с одной сто­ роны, и для вновь проектируемых — с другой. Обычно в послед­ нем случае обнаруживаются большие возможности по примене­ нию средств повышения экономичности, а поэтому могут рассматриваться и более общие задачи расчетов. В принципе при этом попутно приходится решать и эксплуатационные зада­ чи. Поэтому можно считать, что проектные задачи являются бо­ лее общими и более сложными. Во всех случаях сети сверхвысо­ ких номинальных напряжений имеют свою специфику при вы­ полнении расчетов рабочих режимов.

В частности, в этих сетях значительно более жесткие ограни­ чения накладываются на допустимые отклонения напряжения. Так, по условиям работы изоляции допускаются следующие по­ вышения напряжения сверх номинального: 10% — в сети 330 кВ;

305

условиям устойчивости в режимах больших нагрузок. Это при­ водит к сужению допустимых пределов для значений отклоне­ ний напряжений в сети. Иными словами, потери напряжения в таких сетях должны быть сравнительно малыми, особенно в ре­ жимах больших нагрузок.

С повышением номинального напряжения сети все большее влияние оказывает емкость линий электропередачи. Растет как сама емкость в связи с увеличением длины линий, так и значе­ ния емкостного тока (пропорционально напряжению) и осо­ бенно— зарядной мощности (пропорционально квадрату напря­ жения). При этом усложняются условия работы линий электро­ передачи и сетей в целом. В частности, усложняются условия компенсации реактивной мощности.

Из выражений зарядной мощности

Qc = U*B = U 4 l

и натуральной мощности линии

следует, что для линии с расщепленными проводами в среднем

Это значит, что при длине линии около 1 000 км реактивная мощность, генерируемая емкостью линии, близка к натуральной мощности линии.

В связи с этим возникают известные затруднения. При на­ грузке линий натуральной мощностью вся генерируемая емко­ стью реактивная мощность на любом участке теряется в соот­ ветствующем индуктивном сопротивлении и не оказывает влия­ ния на параметры режима. Однако при несколько сниженной нагрузке потери реактивной мощности уменьшаются и появляется большая избыточная реактивная мощность как разность двух больших величин. Так, например, при нагрузке линий, состав­ ляющей половину натуральной, в индуктивных сопротивлениях теряется только 1/4 реактивной мощности, генерируемой емко­ стью линий. Остальные 3/4 становятся избыточной мощностью. Если суммарная длина линий, соединенных с некоторым узлом сети, составляет 1 000 км, то эта избыточная мощность может оказаться соизмеримой по численному значению с натуральной мощностью.

Передача такой реактивной мощности по линиям сверхвысо­ ких напряжений на большие расстояния практически исключа­

306