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

П р о д о л ь н о - е м к о с т н а я к о м п е н с а ц и я . Выбор параметров ус­ тановок продольно-емкостной компенсации производится аналогично выбору параметров вольтодобавочных трансформаторов. Это возможно потому, что действие продольно-емкостной компенсации можно представить как действие добавочных э. д. с., включенных в соответствующих местах сети, если эти э. д. с. равны и противоположны по знаку значениям падений напряжения на батареях конденсаторов.

Поэтому в данном случае получаемые из расчета э. д. с. не могут иметь произвольные аргументы. Они не могут быть и заранее фиксированными, как это имеет место в случае применения вольтодобавочных трансформаторов с заданным сдвигом э. д. с. по фазе. Их аргументы жестко связаны с аргумен­ тами токов, которые получаются в соответствующих ветвях:

где Іг — матрица токов в ветвях с установками продольно-емкостной компен­ сации (предполагаемыми).

Это накладывает дополнительные условия на порядок выполнения расче­ та. Так, например, матрицы Е' и Е" можно определять поочередно. Посколь­ ку определяющими являются поперечные э. д. с., то целесообразно пользовать­ ся только производными д З / д Е " . Вначале, предположив

Е' = Е" = О,

ющих э д. с. при условии (13-4). Процесс уточнения может продолжаться до получения требуемой точности. Однако каждый раз при этом следует опре­ делять матрицу

I = Yr r É.

По найденным на любом этапе расчета матрицам Е и I легко определить и параметры соответствующих установок компенсации.

Следует иметь в виду, что в данном случае требуется учет реактивной мощности, связанной с действием э. д. с., так как установки продольно-емкост­ ной компенсации действительно генерируют ее. Этим данный расчет отличает­ ся от предыдущего. Здесь

Л . Л.

<Эд = J,X J + I,E .

Однако вопрос о необходимости и даже целесообразности компенсации потерь реактивной мощности в сети с помощью дополнительных устройств, т. е. о размере дополнительных затрат, фактически остается открытым и дол­ жен рассматриваться каждый раз в зависимости от фактического положения

всети.

Всвязи с особенностями применения установок продольно-емкостной ком­ пенсации, данный расчет имеет в значительной мере только ориентировочный характер. Он показывает только, насколько оправдывается применение уста­ новок продольно-емкостной компенсации по условиям повышения экономично­ сти неоднородной замкнутой сети. Окончательное решение о выборе какихлибо компенсирующих устройств принимается на основе более полных техни­ ко-экономических расчетов (см. ниже).

354

Глава четырнадцатая

ВЫ Б О Р

РЕ Г У Л И Р У Ю Щ И Х

И К О М П Е Н С И Р У Ю Щ И Х

У С Т РО Й С Т В

14-1 ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

"Іод регулирующими понимают­ ся устройства, позволяющие изменять режим напряжений путем изменения коэффициентов трансформации. Практически здесь имеются в виду трансформаторы и автотрансформаторы, снаб­ женные устройствами РПН и вольтодобавочные трансформато­ ры (агрегаты) с регулируемыми э. д. с. — продольными, про­ дольно-поперечными или только поперечными.

Под компенсирующими понимаются устройства, позволяю­ щие воздействовать на баланс реактивной мощности путем гене­ рации или потребления ее. Поэтому здесь имеются в виду такие устройства, как синхронные компенсаторы, батареи конденсато­ ров, включаемые как в виде поперечных ветвей, так и в виде продольно-емкостной компенсации, а также и реакторы, которые могут включаться как в виде поперечных ветвей (поперечно­ индуктивной компенсации), так и в виде продольно-индуктивной компенсации, как это имеет место при настройке линий.

Поскольку изменение режима напряжений в сетях сверхвы­ соких номинальных напряжений приводит' к заметному изме­ нению реактивной мощности, генерируемой линиями, а измене­ ние потребляемой или генерируемой реактивной мощности су­ щественно влияет на режим напряжений, то действие регули­ рующих и компенсирующих устройств в значительной мере перекрывается. Поэтому указанное деление можно считать в какой-то мере условным. Кроме того, выбор регулирующих и компенсирующих устройств (их параметров, типа и мест разме­ щения по сети) должен производиться совместно.

Кроме соображений обеспечения баланса реактивной мощно­ сти и регулирования напряжения в сетях, приходится учитывать и ряд других условий. В частности, в случае проектирования

жет быть обеспечено разными средствами. Наивыгоднейшим является решение, приводящее к минимуму приведенных затрат.

Непосредственное математическое решение такой задачи по­ ка что отсутствует; оно связано с большими трудностями. Прак­ тически ее приходится решать упрощенно — путем сравнения целесообразных вариантов. Этот порядок решения является достаточно универсальным, но требует одновременного учета всех поставленных условий и эффективности действия всего рас­ полагаемого ассортимента средств, основные из которых и от­ носятся к регулирующим или компенсирующим устройствам.

В связи с многозначностью решения, существенно усложня­ ющей задачу составления целесообразных вариантов для слож­ ной сети, следует учитывать эффективность действия отдельных видов оборудования, делать соответствующие прикидки в про­ цессе проектирования и оценивать требуемые параметры этого оборудования для получения представления о его преимуще­ ствах и целесообразности применения в данном случае.

Ниже дается краткая характеристика возможного действия каждого перечисленного выше устройства и предположительная область его применения. На основе этих данных можно сделать выводы о характере расчетов, которые нужно произвести для оценки действия этих устройств и определения требуемых па­ раметров. Все эти расчеты следует рассматривать как предва­ рительные, нужные для более уверенного составления возмож­ ных и целесообразных вариантов.

Регулируемые трансформаторы безусловно требуются по техническим условиям во всех узлах, к которым присоединены распределительные сети. Трансформаторы и автотрансформа­ торы, связывающие питающие сети, по тем же условиям должны быть регулируемыми, если суммарная потеря напряжения в них превышает 15—20%. Регулируемыми должны быть и трансфор­ маторы, которыми присоединяются к питающим сетям генера­ торы электрических станций, имеющие шины генераторного на­ пряжения. Вопрос о регулировании коэффициента трансформа­ ции на блочных электростанциях требует дополнительного исследования.

Регулирование напряжения в самой питающей сети (имеют­ ся в виду в основном сети сверхвысоких номинальных напря­ жений) может оказаться целесообразным с разных точек зре­ ния. При этом могут снижаться нагрузочные потери активной и реактивной мощности и потери энергии; могут снижаться по­ тери энергии, обусловленные короной на проводах в отдельных режимах в зависимости от состояния погоды; может изменяться

356

реактивная мощность, генерируемая линиями сети; могут улуч­ шаться условия устойчивости работы электрической системы. Соответственно могут изменяться технико-экономические пока­ затели работы электрической системы, может изменяться вели­ чина резерва активной, и реактивной мощности в ней, может изменяться необходимая мощность тех или иных компенсирую­ щих устройств, изменяются условия, оптимизации рабочих режи­ мов всей энергосистемы (в частности, это относится и к случаям наличия блочных электростанций).

Регулируемые трансформаторы и автотрансформаторы дают возможность взаимно независимо изменять уровни напряжения в электрических сетях разных ступеней трансформации, дают возможность изменять распределение реактивной мощности в. электрической системе, позволяют оптимизировать рабочий ре­ жим энергосистемы, за исключением задачи улучшения условий работы неоднородных замкнутых участков сети.

Вольтодобавочные трансформаторы с продольным регулиро-. ванием позволяют выполнить те же функции в тех случаях, ког­ да основные трансформаторы или автотрансформаторы не име­ ют устройств РПН. Практически это относится ко всем много-- обмоточным трансформаторам и автотрансформаторам, которые имеют только по одному устройству РПН, позволяющему регу­ лировать только один коэффициент трансформации. Кроме того, как уже было указано, некоторые трансформаторы и автотранс­ форматоры (мощностью выше 20.0 МВ-А) выполняются без РПН и даже без регулировочных ответвлений. Изменение со­ ответствующих коэффициентов трансформации, если это целе­ сообразно, может быть обеспечено только с помощью вольто­ добавочных трансформаторов (агрегатов).

Как известно, генераторы могут развивать номинальную мощность только при отклонениях напряжения на их зажимах в пределах ±5% их номинального напряжения. Регулирование напряжения изменением тока возбуждения блочных генерато­ ров при отсутствии РПН у трансформаторов требует изменения напряжения на их зажимах в значительно больших пределах. При этом соответственно ограничивается нагрузка генераторов, а следовательно, ограничиваются и возможности оптимизации рабочего режима. Целесообразность применения в таких слу­ чаях вольтодобавочных трансформаторов должна быть установ­ лена дополнительно.

Вольтодобавочные трансформаторы с поперечным или про­ дольно-поперечным регулированием выполняют более узкие функции. С их помощью улучшаются условия работы неодно­ родных замкнутых сетей. Таким образом, с их помощью может быть обеспечена оптимизация рабочих режимов энергетических систем без каких-либо ограничений по номенклатуре парамет­ ров регулирования (ограничения по количественным зна­ чениям параметров режима остаются прежними).

357