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

Практически это, однако, не име­ ет существенного значения, так как коэффициент пропорциональности ос­ тается постоянным. По желанию он может быть приведен к единице; для

транспозиции, так как разрывы фаз, как правило, приводят к значительно большей несимметрии параметров режима, чем различие параметров фаз пол­ нофазных транспонированных линий.

Некоторые практические затруднения вызывает составление схем замеще­ ния для поперечных ветвей источников питания и нагрузок в схемах прямой и обратной последовательностей. Дело в том, что значения полной мощности для этих ветвей в схеме прямой последовательности могут считаться заданны­ ми только при симметричной системе напряжений в условиях сравнительно небольших отклонений напряжения прямой последовательности. То же отно­ сится и к значениям эквивалентных сопротивлений (или проводимостей) вет­ вей нагрузок в схеме обратной последовательности.

Однако практический интерес могут представлять только такие нормаль­ ные режимы сети (имеются в виду послеаваринные режимы), при которых работа потребителей не нарушается. В таких случаях результаты расчетов должны быть достаточно правильными. При нарушении нормальной работы потребителей (при большой несимметрии с большими отклонениями напряже­ ния прямой последовательности) результаты расчетов не могут считаться достаточно правильными, но и сам рабочий режим нельзя признать прием­ лемым.

16-6 СИММЕТРИРОВАНИЕ РЕЖИМА

Под симметрированием режима обычно понимается уменьшение токов и напряжений обратной последовательности, которые практически и отража­ ются на работе генераторов системы и электроприемников в составе потреби­ телей электроэнергии. При этом симметрирование может относиться одновре­ менно ко всей электрической системе или только к отдельным ее ветвям (ге­ нераторам, нагрузкам и т. д.).

Поскольку причиной возникновения несимметрии можно считать действие э. д. с. или задающих токов обратной последовательности, то симметрирова­ ние может быть достигнуто с помощью соответствующих значений дополни­ тельно введенных в цепь э. д. с. и задающих токов обратной последователь­ ности.

На рис. 16-2, а показан узел электросети с несимметричной системой на­

пряжений. Включение в соответствующую поперечную ветвь э. д. с. £ 2= Н 2 позволяет исключить действие напряжения обратной последовательности на зажимах этой ветви.

На рис. 16-2,6 показан узел электросети с несимметричной системой дей­ ствующих задающих токов. Для компенсации задающего тока обратной по-

412

которого должны быть включены с обратной очередностью (для этого любые его две фазы должны быть взаимно

заменены). В общем случае приходится регулировать не только величину, но и фазу э. д. с. обратной последовательности. Поэтому нужно применить одновременно два вольтодобавочных трансформатора, э. д. с. обратной после­ довательности которых сдвинуты по фазе.

Симметрирование в случае неполнофазного режима достигается с по­ мощью задающих токов обратной последовательности, которые можно полу­ чить несимметричными поперечными устройствами. Наиболее целесообразно для этого использовать батареи конденсаторов, так как последние применя­ ются в целях компенсации реактивной мощности и имеют нужные коммута­ ционные устройства, которые должны управляться пофазно.

Если неполнофазный режим возникает в результате аварийного состоя­ ния, то симметрирование можно осуществлять путем ручного управления ба­ тареями конденсаторов. Такая операция может быть выполнена достаточно быстро, а кратковременно иесимметрия может быть допущена (это, конечно, требует соответствующей проверки расчетом).

Для получения нужного задающего тока обратной последовательности батареи конденсаторов можно включать треугольником. Для получения тока нужной величины приходится пользоваться батареей соответствующей мощно­ сти. Могут быть для этого использованы одновременно и несколько батарей. Определить необходимые емкости конденсаторов, включенных между раз­ ными фазами, можно путем расчета.

Несимметричная система токов, создаваемая пофазно несимметричной ба­ тареей конденсаторов, определяется по следующей формуле (в матрицах):

js= sf,YcfÜ.

Здесь умножение слева матрицы напряжений U на матрицу

позволяет получить междуфазные напряжения. После умножения соответст­

получается матрица токов в ветвях этих конденсаторов. Для определения то­ ков в фазах ответвления эту матрицу надо умножить слева на матрицу

1 0 —1

— 1 1 0 0 —1 1

413

Для определения симметричных составляющих токов в ответвлении эту матрицу следует умножить слепа

на матрицу s.

Если предположить для упроще­ ния, что система действующих напря­ жений является симметричной

Видно, что он зависит исключительно от распределения батарей между разными фазами. Действительно, симметричное включение батарей при любой их мощности не приводит к возникновению тока обратной последовательности.

Однако наибольший возможный задающий ток обратной последователь­ ности определяется суммарной располагаемой емкостью конденсаторов. Для получения представления о возможных значениях задающего тока обратной последовательности, который может быть получен с помощью конденсаторов путем их секционного переключения, на рис. 16-4 показана диаграмма, по­

имеется по три секции. Возможные значения задающего тока определяются точками пересечения наклонных прямых, параллельных осям координат. По величине этот ток оказывается соизмеримым с током прямой последователь­ ности, который является чисто реактивным, компенсирующим (приблизи­ тельно).

16-7 ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ УДЛИНЕНИЯ ЦИКЛОВ ТРАНСПОЗИЦИИ

Транспозиция фаз линий электропередачи выполняется для снижения несимметрии напряжений и токов в электрической системе при нормальных ре­ жимах работы электропередачи и для ограничения мешающих влияний линий электропередачи на низкочастотные каналы связи.

Раньше предполагалось, что для снижения несимметрии и мешающих влияний транспозицию линий электропередачи следует выполнять как мож­

414

электростатические влияния на линии связи вызываются высшими гармониче­ скими токов и напряжений, возникающих в линиях электропередачи вследст­ вие нелинейности свойств ряда элементов электрической системы.

Электростатическое мешающее влияние при практически встречающихся расстояниях между линиями электропередачи и линиями связи обычно полу­ чается незначительным в связи с тем, что эти расстояния во много раз боль­ ше расстояний между проводами и от проводов до земли. При таких соотно­ шениях размеров электрическое поле от линии электропередачи в месте расположения проводов линий связи оказывается исчезающе малым. Наи­ большее электростатическое влияние могли бы создать составляющие ну­ левой последовательности гармоник напряжения, но они весьма малы в условиях нормальной работы линии электропередачи в полнофазных ре­ жимах.

Пересечения обычно выполняются под углами, близкими к прямому, по­

не зависят от длин циклов транспозиции влияющей линии.

Электромагнитные влияния, обусловленные гармониками тока, сущест­ венно различны для различных симметричных составляющих систем этих гармоник. Поскольку токи прямой и обратной последовательностей в земле отсутствуют, а соответствующие вихревые токи электромагнитной индукции в земле практически незначительны, то вызываемое токами прямой и обратной последовательностей результирующее магнитное поле резко ослабляется по мере удаления от влияющей линии и вблизи проводов линии связи практиче­ ски отсутствует. Следовательно, отсутствует и электромагнитное влияние, обусловленное токами прямой и обратной последовательностей гармоник. Ре­ зультирующий коэффициент взаимной индуктивности в этом случае получает­ ся практически равным нулю.

Следовательно, электромагнитное мешающее влияние должно определять­ ся только системами нулевой последовательности гармоник токов. Токи в зем­ ле обычно соизмеримы с токами нулевой последовательности на соответству­ ющих участках линий, а именно, больше последних в 3 раза (за исключени­ ем случаев включения данной линии в замкнутый контур сети одной ступени трансформации, когда токи нулевой последовательности могут циркулировать по контуру). При этом эквивалентная глубина прохождения токов в земле оказывается соизмеримой с расстояниями между линиями электропередачи и

415