РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ



Рассматриваются следующие установившиеся режимы работы ЭП: нормальные режимы (наибольшей и наименьшей передаваемой мощности), а также наиболее тяжелый послеаварийный режим. Для указанных рабочих режимов выполняются расчеты по оптимизации режимных параметров при соблюдении всех режимно-технических ограничений. Целью расчётов являются:

- выбор экономически обоснованной установленной мощности компенсирующих устройств;

- обеспечение требований по регулированию напряжения у потребителей промежуточной подстанции.

Расчеты режимов проводятся с использованием схемы замещения электропередачи, в которую участки линий вводятся П-образными схемами замещения с учетом распределенности параметров. Все установленное силовое оборудование учитывается соответствующими схемами замещения.

В проектных расчетах режимов ВЛ СВН принимаются следующие допущения: распределение напряжения по длине линии считается соответствующим идеализированной ВЛ; активные сопротивления проводов вычисляются с введением поправки на среднемесячные температуры воздуха; потери мощности при коронировании проводов учитываются как сосредоточенные отборы мощности на концах участков электропередачи; потерями активной мощности намагничивания трансформаторов и шунтирующих реакторов пренебрегают.

Расчет режима наибольшей передаваемой мощности. Определение целесообразного перепада напряжения на концах головного участка электропередачи.

С целью уменьшения потерь активной мощности в рассматриваемом режиме желательным является обеспечение возможно более высоких значений напряжения в промежуточных и узловых точках электропередачи. Ограничением является длительно допустимое значение напряжения  для проводов по условиям коронирования и наибольшее рабочее напряжение электрических аппаратов по условиям работы изоляции.

Задача расчетов режима наибольшей передаваемой мощности состоит в отыскании экономически целесообразного значения перепада напряжения для первого и второго участка ЭП. Такому перепаду соответствуют минимальные дисконтированные затраты, приведенные к первому году срока окупаемости. В затратах учитываются капитальные вложения в дополнительно устанавливаемые компенсирующие устройства (КУ), издержки на амортизацию, ремонт и обслуживание КУ, а также затраты на возмещение потерь электроэнергии при ее передаче потребителям и потерь в КУ.

Составляется схема замещения ЭП с использованием П-образных схем замещения линий (с учетом распределенности параметров линий) и соответствующих схем замещения силового оборудования.

 


 


 

 

 

Рис.2.1.1. Схема замещения ЭП.


Волновые параметры участков ЛЭП:

Волновое сопротивление первого участка реальной линии:

Коэффициент распространения электромагнитной волны первого участка:

Волновое сопротивление второго участка:

Коэффициент распространения электромагнитной волны второго участка:

Параметры четырехполюсника, эквивалентного половине линии:

Параметры четырехполюсника, эквивалентного УПК:

Параметры четырехполюсника, эквивалентного первому участку:

Параметры П-образной схемы замещения первого участка:

Параметры схемы замещения второго участка:

Поскольку мощность, передаваемая по одной цепи первого участка, почти равна натуральной, то начальный расчет целесообразно выполнять при повышенных значениях напряжения по концам первого участка - .

В качестве примера проводится расчет режимных параметров для перепада между напряжениями по концам первого участка ЛЭП .

Принимается, что:

Активная мощность в начале линии с учетом активной проводимости :

Угол между напряжениями по концам линии на первом участке:

 

По найденному значению угла находится реактивная мощность в начале линии (до продольного сопротивления и после учета эквивалентной зарядной мощности):

Реактивная мощность в начале линии:

Потери мощности в продольном сопротивлении первого участка:

Полная мощность после продольного сопротивления участка:

Полная мощность в конце линии с учетом зарядной мощности и активной проводимости:

Активная мощность в начале второго участка ЛЭП с учетом отбора мощности на промежуточной ПС:

Далее аналогично рассчитываются параметры режима на втором участке:

Мощность, протекающая по обмотке высшего напряжения АТ на промежуточной ПС:

Потери реактивной мощности в обмотке высшего напряжения АТ:

Напряжение в фиктивной средней точке АТ:

Мощность, протекающая через обмотку СН:

Потери реактивной мощности в обмотке среднего напряжения АТ равны 0 т.к. Хнн=0.

Таким образом, БСК, установленные на стороне 330 кВ промежуточной подстанции, при принятом перепаде напряжений должны выдавать:

Определяется значение реактивной мощности, требуемой системе в таком режиме:

Затраты на установку БК:

Потери активной мощности в БК составляют 0,3% от его установленной мощности. Принимается .

Приведенные затраты, требуемые для установки необходимого количества БСК с целью поддержания заданного перепада напряжения на первом участке электропередачи:

Далее, пользуясь методом систематизированного подбора, напряжение снижается ступенями по 5 кВ, и для каждой ступени находятся приведенные затраты. Одновременно строится зависимость . Результаты расчетов сведены в таблицы 2.1.1 2.1.3.


 


Таблица 2.1.1. Результаты расчетов параметров режима для первого участка ЛЭП.

1 1,01 1,019 1,029 1,04 1,05 1,061 1,071 1,082 1,094
525 520 515 510 505 500 495 490 485 480
10.632 10.651 10.671 10.691 10.711 10.732 10.753 10.775 10.797 10.819
-162.295 -18.1 126.096 270.295 414.495 558.697 702.901 847.107 991.314 1135.525
-901.436 -757.242 -613.045 -468.847 -324.647 -180.445 -36.241 107.965 252.173 396.383
77.9955+513.6355i 77.7374+511.9359i 77.8919+512.9534i 78.459+516.6882i 79.4387+523.1403i 80.8311+532.3098i 82.6362+544.1969i 84.8539+558.8016i 87.4843+576.1242i 90.5275+596.1646i
2721.0503-675.9305i 2721.3084-530.0361i 2721.1538-386.8571i 2720.5867-246.3936i 2719.607-108.6455i 2718.2146+26.3869i 2716.4095+158.7037i 2714.1918+288.3049i 2711.5614+415.1903i 2708.5182+539.3599i
2720.096+63.211i 2720.3722+195.0935i 2720.2356+324.3948i 2719.6862+451.1146i 2718.724+575.2531i 2717.349+696.81i 2715.5612+815.7854i 2713.3605+932.1792i 2710.747+1045.9914i 2707.7206+1157.2219i

 

Таблица 2.1.2. Результаты расчетов параметров режима для второго участка ЛЭП.

1,05 1,04 1,03 1,02 1,01 1 0,99 0,98 0,97 0,96
525 520 515 510 505 500 495 490 485 480
17.3465 17.5553 17.7644 17.9738 18.1835 18.3936 18.6039 18.8146 19.0256 19.237
590.1474 516.3445 443.9581 372.9854 303.424 235.2713 168.5248 103.1819 39.24 -23.3034
357.9418 288.5409 220.5142 153.8591 88.5733 24.654 -37.9012 -99.095 -158.9298 -217.4083
41.1229+705.3415i 41.3174+708.6784i 41.5899+713.3511i 41.9399+719.3546i 42.3672+726.6837i 42.8715+735.3334i 43.4525+745.2987i 44.1099+756.5743i 44.8434+769.1552i 45.6526+783.0362i
2253.9059-115.1941i 2253.9888-192.3339i 2253.581-269.3931i 2252.6829-346.3692i 2251.2946-423.2598i 2249.4166-500.0622i 2247.049-576.7739i 2244.1921-653.3924i 2240.846-729.9152i 2237.0117-806.3396i
2253.8449+95.4232i 2253.9278+18.2834i 2253.52-58.7758i 2252.6219-135.7519i 2251.2336-212.6424i 2249.3556-289.4448i 2246.988-366.1566i 2244.1311-442.7751i 2240.785-519.2979i 2236.9507-595.7223i

 

 

Таблица 2.1.3. Результаты расчетов параметров режима для промежуточной ПС.

1 1,01 1,019 1,029 1,04 1,05 1,061 1,071 1,082 1,094
525 520 515 510 505 500 495 490 485 480
-299.24 -97.956 99.372 292.746 482.171 667.647 849.178 1026.765 1200.412 1370.121
12.677 9.098 9.289 13.243 20.951 32.405 47.597 66.518 89.161 115.516
532.347 522.413 512.483 502.556 492.634 482.715 472.799 462.888 452.981 443.078
-330.022 -125.16 71.977 261.399 443.115 617.137 783.476 942.142 1093.146 1236.5
492.966 288.104 90.967 -98.454 -280.171 -454.193 -620.532 -779.198 -930.202 -1073.556
З, тыс.руб/год 2056207.851 2011188.104 1975547.443 2015667.811 2121298.044 2231098.195 2345068.471 2463209.126 2585520.46 2712002.823

Строится зависимость З=f(k), по которой определяется целесообразное значение перепада (рис.15).

З(k), млн.руб

 

 

Рис.2.1.2. Зависимость дисконтированных затрат от значения перепада напряжения

Наиболее выгодным вариантом будет тот, в котором мощность БК подстанции будет минимальна. Это возможно при перепаде . Тогда напряжение на шинах ВН ПС составляет 515кВ. Результаты расчетов параметров режима для данного перепада приведены в табл.2.1.4.

Таблица 2.1.4. Параметры режима для перепада k = 1,008.

1,02
515
10.671
126.096
-613.045
77.892+ 512.953i
2721.154-386.857i
2720.235+324.395i
17.764
443.958
220.514
41.589+ 713.351i
2253.581-269.393i
2253.52-58.776i
99.372
9.289
512.483
71.977
0
90.967

На подстанции необходима выработать реактивную мощность в размере 90,967 Мвар.

На промежуточной ПС на напряжение 330 кВ устанавливаем ИРМ-330/90/180 и доставляем БСК, которые подключаем к компенсационной обмотке 10 кВ. Мощность каждой БСК 12 Мвар, поэтому необходимо установить 8 штук.

Приемной системе необходима реактивная мощность в размере 1150,205 Мвар.

На приемном конце системы также устанавливаем ИРМ-330/90/180 и доставляем БСК, которые подключаем к компенсационной обмотке 10 кВ. Мощность каждой БСК 12 Мвар, поэтому необходимо установить 96 штук.

Необходимо произвести регулирование уровней напряжения на шинах среднего напряжения промежуточной подстанции.

Желаемое напряжение на шинах среднего напряжения:

Величина напряжения между соседними ответвлениями (РПН ±12% 6 ступеней):

Желаемое число ответвлений:

Действительное значение напряжения на шинах СН:

Определяется загрузка генераторов станции реактивной мощностью. Потери холостого хода у выбранного типа трансформаторов электростанции составляют .

Нагрузочные потери полной мощности в одном трансформаторе электростанции:

Значение полной мощности, требуемое от генераторов:

По Методическим указаниям ФСК, потребление реактивной мощности генераторами в нормальном режиме работы недопустимо, то необходимо установить 3 группы однофазных реакторов РОДЦ-60000/525.

 

От одного генератора:

Видно, что генераторы выдают мощность с высоким коэффициентом , работая в положительном квадранте реактивной мощности (режим генерации).

На первом участке электропередачи передается мощность почти равна натуральной. Необходимо проверить, не превышает ли напряжение в линии длительно-допустимое.

Условно разделим первую линию на два участка: до УПК и после.

Эпюру напряжения для первого участка построим по данным начала линии, а для второго – по данным конца.

Для первого участка:

Наибольшая передаваемая мощность в начале первого участка:

Реактивная мощность в начале первого участка:

Строится эпюра напряжения вдоль первого участка по данным начала линии:

Для второго участка:

Наибольшая передаваемая мощность в конце первого участка:

Реактивная мощность в конце первого участка:

Строится эпюра напряжения вдоль второго участка:

Рис.2.1.3. Распределение напряжения на первом участке в режиме НБ.

Напряжение на первом участке на выходе УПК не превышает допустимого значения.

Построим эпюру распределения напряжения по второй линии.

Наибольшая передаваемая мощность в начале второй линии:

Реактивная мощность в начале второй линии:

Строится эпюра напряжения вдоль первого участка по данным начала линии:

 

 

Рис.2.1.4. Распределение напряжения вдоль второй линии в режиме НБ.

 

Вывод: проведенный расчет позволил определить оптимальный перепад напряжения для режима наибольших нагрузок, при котором:

 обеспечивается эффективное расходование средств на установку КУ;

 диапазон регулирования напряжения на шинах СН промежуточной ПС позволяет реализовать желаемый уровень напряжения;

 генераторы станции работают с высоким коэффициентом мощности.

 


Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 500; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!