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

так и по отдельным ее участкам. В первом случае достаточно иметь регулирующие устройства на границах данной сети, а во втором — на границах данного участка ее. В отдельных случаях целесообразным может оказаться применение регулирующих устройств даже по концам одной линии.

В связи со сложностью задачи и достаточно большой стои­ мостью дополнительного оборудования, а также в связи с взаим­ но дополняющим действием регулирующих и компенсирующих устройств решение приходится принимать при совместном их рассмотрении. При этом, как уже указывалось, единственно приемлемым в настоящее время приходится считать прием ва­

риантного сравнения.

Одновременно целесообразно принимать во внимание и усло­ вия улучшения работы неоднородных замкнутых участков сети, т. е. целесообразность применения вольтодобавочных трансфор­ маторов с поперечным регулированием э. д. с. и установок про­ дольно-емкостной компенсации (а иногда и деления сети ПО кВ).

При сравнении вариантов следует учитывать стоимость са­ мой сети (параметры которой могут несколько изменяться в за­ висимости от применения дополнительных устройств), стоимость регулирующих и компенсирующих устройств с соответствующи­ ми устройствами управления и регулирования и стоимость по­ терь энергии в сети и в дополнительных устройствах при усло­ вии их наивыгоднейшего использования во всех рабочих режи­ мах. Для этого нужно рассмотреть важнейшие рабочие режимы электросети. Здесь нельзя, как это было допущено для предва­ рительных расчетов, пользоваться некоторыми средними значе­ ниями времени наибольших потерь даже в том случае, если они применяются раздельно для активной и реактивной мощности. Такой расчет может дать только некоторое представление о целе­ сообразности того или иного мероприятия, но недостаточен для определения фактического экономического эффекта.

При сравнении вариантов применения различных регулиру­ ющих и компенсирующих устройств требуется достаточно на­ дежная проверка эффекта, обеспечиваемого этими устройства­ ми при наивыгоднейшем их использовании в процессе эксплу­ атации. Без такой проверки нельзя произвести сравнение отдельных вариантов, которые могут различаться сравнительно мало. С другой стороны, изменение значений активной или реак­ тивной мощности в разных режимах практически нельзя учесть с помощью какого-либо значения времени наибольших потерь.

Поэтому для выполнения сравнения следует выбрать наибо­ лее характерные рабочие режимы сети, оценить их длительность в течение года и определить наивыгоднейшие режимы работы предполагаемых к установке регулирующих и компенсирующих устройств для них в каждом рассматриваемом варианте. Это даст возможность определить не только величину потерянной

367

энергии, но и ее стоимость с учетом фактического расхода топ­ лива. Для этого нужно знать значение относительного прироста расхода в каждом рассматриваемом режиме работы энергоси­ стемы.

' Следует иметь в виду, что экономичность режимов в основ­ ном относится к условиям нормальной работы; кратковремен­ ные послеаварийные условия здесь не имеются в виду. Однако их влияние при выборе регулирующих и компенсирующих уст­ ройств может оказаться решающим. Это получается потому, что до выполнения расчетов экономически наивыгоднейших режи­ мов следует проверить техническую приемлемость каждого из составленных вариантов. При этом в основном рассматриваются именно послеаварийные рабочие режимы, когда требуются наи­ большие регулировочные диапазоны и используются все ре­ зервы.

Дополнительные устройства, появление которых вызвано те­ ми или иными послеаварийными режимами, вместе с тем долж­ ны быть использованы наиболее полно (экономично) и во всех других рабочих режимах. Как правило, это дает возможность

электростанциями и отдельными агрегатами этих станций. Бо­ лее подробно этот вопрос в данной книге не рассматривается, поскольку является в достаточной мере самостоятельным. Сле­ дует отметить, однако, что решение этой задачи в случае сети сверхвысокого напряжения находится в прямой зависимости от решения задач определения наивыгоднейшего режима по всем

зочных потерь активной мощности и энергии при больших на­ грузках, а также для снижения активной мощности и энергии из-за короны на проводах в режимах малых нагрузок и при пло­ хой погоде;

368

б) изменение напряжений в отдельных местах сети для из­ менения соотношения между теряемой и генерируемой реактив­ ной мощностью и локального улучшения условий баланса как в процессе эксплуатации действующей электросети, так и при проектировании с лучшим использованием компенсирующих устройств при соответственно уменьшенной их суммарной номи­ нальной мощности;

в) изменение значений напряжения на зажимах генерато­

Для регулирования напряжения могут быть использованы как собственно регулирующие, так и компенсирующие устрой­ ства. Технико-экономический эффект, достигаемый в электри­ ческих оистемах путем регулирования напряжения, зависит от параметров элементов системы и действующих ограничений попараметрам режима. Поэтому целесообразность регулирования напряжения приходится исследовать каждый раз заново, учи­ тывая конкретные условия системы электроснабжения. Как пра­ вило, регулирование напряжения оказывается целесообразным и экономически обоснованным.

Таким образом, в основе задачи регулирования напряжения находятся соображения повышения технико-экономических по­ казателей соответствующих сетей и энергосистемы в целом. Как уже указывалось, эта задача имеет существенный смысл как в условиях эксплуатации, так и при проектировании. В послед­ нем случае должны предусматриваться соответствующие допол­ нительные (сверх необходимых по условиям надежности элек­ троснабжения) устройства, которые оправдываются экономи­ чески.

Для примера ниже более подробно рассмотрена только од­ на часть задачи — регулирование напряжения в целях сниже­ ния потерь энергии, обусловленных явлением короны на прово­ дах линий. Для получения наиболее существенных результатовнамеренно рассматривается линия с номинальным напряжением 750 кВ (в настоящее время — наивысшим).

При оценке влияния явления короны обычно определяются только погонные значения среднегодовых потерь активной мощ­ ности. При этом для линии 750 кВ с проводами 4ХАСО-600 по­ лучается величина примерно 30 кВт/км. Для получения некото­ рого представления о ее значении целесообразно произвести сравнение ее с величиной погонных нагрузочных потерь. В тех: же проводах при передаче натуральной мощности погонные на­ грузочные потери приблизительно равны 120 кВт/км.

Поскольку потери на корону даже в таких невыгодных усло­ виях составляют только приблизительно 25% нагрузочных, томожет создаться впечатление об их сравнительно малом влия­

369

нии на экономичность работы электросетей во всех случаях. Кроме того, не возникает никаких подозрений о возможности применения других средств повышения экономичности работы электросетей за счет снижения потерь на корону, кроме измене­ ния сечений проводов.

Однако в действительности положение оказывается несколь­ ко иным. Прежде всего следует уточнить представление о зна­ чении потерь на корону. Фактически среднегодовые нагрузочные потери могут составить меньше половины наибольших. При этом среднегодовые потери на корону (а сопоставлять надо со­ измеримые величины) составляют уже больше 50% среднегодо­ вых нагрузочных потерь, т. е. оказываются значительными.

Кроме того, и это главное, потери на корону существенно зависят от состояния погоды на трассе линии. В табл. 14-1 при­ ведены приблизительные данные о погонных значениях потерь на корону в указанной выше линии 750 кВ для различных слу­ чаев состояния погоды (условно) при номинальном напряжении.

Там же приведены данные и о потерях энергии за год при некоторых конкретных условиях территориального расположе­ ния линии, соответствующего приведенным данным о длитель­ ности каждого рассмотренного состояния погоды. Для большей показательности эти данные приведены в процентах среднегодо­ вых нагрузочных потерь энергии в некоторых частных услови­ ях, указанных выше.

Из приведенных данных видно, что, несмотря на сравнитель­ но малую длительность плохой погоды в течение года, в основ­ ном потери энергии на корону определяются именно при плохой погоде. Поэтому при выбранном сечении проводов можно су­ щественно повысить экономичность работы отдельных линий и сети в целом путем регулирования напряжения, которое дол­ жно производиться не только в зависимости от нагрузки линий, но и от состояния погоды на трассах линий.

Для получения представлений о влиянии напряжения на ве­ личину погонных потерь активной мощности на корону для той же линии 750 кВ в табл. 14-2 приведены данные об измене-

370

Т а б л и ц а 14-2

нии этих значении при изменении напряжения в пределах (0,95-М,05) f/цом, т. е. в сравнительно узких пределах. Характе­ ристики удельных потерь приведены также на рис. 14-4 и 14-5.

Приведенные данные показывают, что, например, при кристал­ лической изморози в диапазоне напряжений (0,95-^1,05) ПНОм на каждый процент изменения напряжения значение потерь мощности изменяется в том же направлении, но в среднем на 10%. Таким образом, повышение напряжения на 5% номи­ нального значения приводит к увеличению потерь активной мощности почти на 50%, а снижение напряжения на те же 5% относительно номинального приводит к уменьшению потерь ак­ тивной мощности почти на 50%

371