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

остаются справедливыми только при условии равенства модулей" напряжений принятому значению.

Практически более целесообразным может оказаться режим работы электропередачи при других значениях напряжений. Из­ менение рабочего значения U приводит к другому соотношению между нагрузочными потерями и потерями из-за короны на про­ водах (см. ниже). В еще большей мере может оказаться важным вопрос о целесообразности наличия некоторого перепада напря­ жений по концам.

В частности, в целях улучшения условий баланса реактивной мощности может решаться вопрос о целесообразности сниже­ ния напряжения у приемного конца электропередачи в режимах больших нагрузок и повышения в режимах малых нагрузок. До­ статочно полное и правильное представление об этом можно по­ лучить непосредственно из круговой диаграммы.

Из (12-4) следует, что снижение напряжения £/ц (по моду­ лю) приводит к смещению центра 0ц (пропорционально квад­ рату напряжения Дц) и к уменьшению радиуса р (пропорцио­ нально напряжению С/ц). Приблизительно на каждый процент уменьшения Un радиус р уменьшается на 1%, а длина вектора On — на 2%. Ориентировочно при этом и рабочие части окруж­

ностей S i и S h смещаются вверх на 1% от величины р.

Такие построения дают возможность сравнительно просто оценить условия обеспечения баланса реактивной мощности по концам электропередачи с помощью предусмотренных компен­ сирующих устройств. Несмотря на то, что указанные графиче­ ские построения практически не могут быть выполнены с боль­ шой точностью, они все же оказываются достаточными для полу­ чения нужных представлений. Более точные данные в случае необходимости можно получить с помощью выражений (12-4).

Следует отметить, что если потери активной мощности в электропередаче в целом представляют существенный практи­ ческий интерес, так как определяют экономичность ее работы, то суммарная величина потерь или генерации реактивной мощ­ ности в электропередаче в целом практически мало полезна. Значительно более показательными являются значения реактив­ ной мощности, потребляемой или генерируемой по концам элек­ тропередачи в отдельности.

Необходимо иметь в виду, что по техническим условиям при­ ходится проверять значения напряжения не только по концам линии электропередачи, но и в ее средней части. Для этого, кро­ ме эквивалентных параметров для всей электропередачи, надо иметь обобщенные параметры и для ее части, расположенной между серединой и одним концом.

Тогда по параметрам режима в конце электропередачи мож­ но определить параметры режима в середине линии. Если в середине линии напряжение оказывается выше допустимого на

326

напряжения и в случае необходимости легко может быть усиле­ на без значительных дополнительных затрат.

Врежиме холостого хода линии

/ц = 0

и, следовательно, уравнения (4-22) упрощаются:

0 1 = Â U n и /, = CÜU.

Отсюда получается:

кратность повышения напряжения у открытого конца линии

Соответствующий график приведен на рис. 12-3.

В целях нормализации условий работы линий электропереда­ чи в таких условиях и, в частности, для снижения напряжения нецелесообразно допускать отключение линии без каких-либо

327

поперечных ветвей у открытого конца. Такие поперечные ветви создаются, например, трансформаторами, реакторами и т. д.

Во избежание возникновения нежелательных или недопусти­ мых явлений в режимах, связанных с холостой работой линии (см. § 12-4), при выборе параметров элементов оборудования электропередачи и схемы их соединений необходимо производить проверку условий работы электропередачи в возможных режимах отключенного состояния и в случае надобности вводить в при­ нимаемые решения соответствующие коррективы.

12-4 РАСЧЕТ СХЕМ С ТРАНСФОРМАЦИЯМИ

Как уже указывалось, в настоящее время значительно чаще встречаются случаи, когда линии сверхвысоких номинальных напряжений входят в состав сложно замкнутых сетей, состоящих из участков разных номинальных напря­

Наличие элементов трансформации (идеальных трансформаторов) не на­ рушает линейности схем. Однако трансформации с комплексными коэффици­ ентами приводят к нарушению принципа взаимности. Это усложняет расчет и, в частности, не позволяет воспользоваться моделью, составленной из обыч­ ных сопротивлений. Однако расчет на ЦВМ может быть выполнен без какихлибо допущений.

В таких случаях сначала целесообразно рассматривать участки сети каж­ дой ступени трансформации в отдельности. Если для такого участка сети схе­

ма замещения задана матрицей узловых проводимостей Y', то эту матрицу на­ до преобразовать в соответствии с новой нумерацией трансформаций.

При новой нумерации трансформаций сначала нумеруются узлы, связан­ ные с трансформациями (предполагается, что сопротивления ветвей, связан­

При этом узловое уравнение принимает следующий вид:

где I — матрица токов в ветвях с трансформациями. Из этого уравнения следует, что

І = Уаа Ѵа + Уab Üé - Іа

И

О= У іза Uа + Y b b U* — 1 Ь .

328

являются формулами для определения матриц эквивалентных параметров — соответственно пассивных и активных элементов.

Таким образом, каждый участок сети представляется в упрощенном ви­ де — многоугольником, полюсы которого являются зажимами трансформа­ ций *. Внутренние узлы схемы в явном виде отсутствуют и имеют с внешни­ ми только математическую связь. Имеются многоугольники (многополюсники) и связи между ними в виде трансформаций. Каждая трансформация имеет

Минус свидетельствует о передаче мощности в направлении от входных зажимов к выходным (без потерь в самих трансформациях); входными и вы­ ходными могут быть зажимы любого многополюсника.

Для того чтобы можно было воспользоваться уравнениями связи, надо разделить на блоки матрицы параметров для каждой упрощенной схемы. Для любой эквивалентной схемы (многополюсника) і можно получить:

Y, Y,

где индекс t обозначает транспонированную матрицу.

Здесь предполагается, что исходные матрицы преобразованы так**, что

параметров в упорядоченном виде для всей схемы в целом: матрицы проводимостей

в виде соответствующих элементов по участкам схемы.

** Практически это может быть учтено при первоначальной нумерации узлов.

матрицы задающих токов

кj*

где I, II, .... п — последовательные номера эквивалентных многополюсников

(участков сети разных номинальных напряжений).

Это — простое переформирование матриц (без вычислений).,

Места размещения подматриц Y'" в объединенной матрице определяются в зависимости от схемы соединений участков сети, связанных через трансфор­ мации. Номер строки, в которую помещается такая подматрица, должен совпа­ дать с номером участка, к которому относятся входные зажимы соответствую­ щих трансформаций, а номер столбца — номеру участка, к которому относят­ ся их выходные зажимы.

Такому представлению матриц параметров соответствует и другое пред­ ставление матриц параметров режима:

матрицы параметров режима у входных зажимов трансформаций

кі;

матрицы параметров режима у выходных зажимов трансформаций

ü; 'h

Ü" = v'n ; I" = h i

ü« c

Все записанные матрицы входят в следующее уравнение режима работы схемы сети в целом (кроме самих трансформаций):

Это уравнение может быть решено совместно с уравнениями связи, обус­ ловленными трансформациями. Для этого достаточно произвести замену пе­ ременных с учетом уравнений (П-5):

Последнее уравнение после выполнения предусмотренных действий запи­ сывается в виде двух матричных уравнений с двумя неизвестными матрицами

І' и Ü':

І' = (Y'k + Y'") Ü" — j'

330