74360

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАСЧЁТЕ ЛЭП БОЛЬШОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ

Доклад

Энергетика

Ток и напряжение в линии непрерывно изменяются по ее длине: ток из-за наличия поперечной проводимости Yo а напряжение за счет падения напряжения в сопротивлении Zo. Изменение напряжения и тока при волновом характере передачи энергии по линии наиболее точно описываются уравнениями длинной линии...

Русский

2014-12-31

686.5 KB

6 чел.

58 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАСЧЁТЕ ЛЭП БОЛЬШОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ

Однородная ЛЭП представляет собой электрическую цепь с равномерно распределенными параметрами: с сопротивлением Z0=R0+jX0 и проводимостью Yo=g0+jb0, неизменными по длине цепи (рис. 2.9, а). Такое представление линий справедливо при условии полной электростатической и электромагнитной симметрии фаз, что в реальных условиях обеспечивается их транспозицией [10, 11]. Ток и напряжение в линии непрерывно изменяются по ее длине: ток из-за наличия поперечной проводимости Yo, а напряжение — за счет падения напряжения в сопротивлении Zo. Изменение напряжения и тока при волновом характере передачи энергии по линии наиболее точно описываются уравнениями длинной линии [8, 10, 11, 25, 27], которые при конечной длине дают соотношения между фазными напряжениями U, U2ф и токами I1 и I2 в начале и в конце линии:

                                                                                                  (2.32 а)

                                                                                                  (2.32 6)

где L — длина линии передачи.

Волновые параметры реальной линии — волновое сопротивление ZB и коэффициент распространения волны γо — определяются через ее удельные (погонные, отнесенные к 1 км) параметры:

 (2.33)

где (β0— коэффициент затухания, α0— коэффициент изменения фазы, ξфазовый угол.

Модуль волнового сопротивления ZB и коэффициент изменения фазы α0 с достаточной точностью могут быть определены по формулам

(2.34)

Справедливых для идеализированных линий (линий без потерь активной мощности), когда R0=0 и g0=0.

Рис. 2.9. Цепочная схема замещения линии с равномерно распределенными параметрами (а); моделирование линии четырехполюсником (б) и П—образной схемой замещения (в)

Для высоковольтных линий трехфазного переменного тока с нерасщепленными фазами волновое сопротивление изменяется в узких пределах, составляя для воздушных линий 375—400 Ом, а для кабельных 35—40 Ом.

Каждая фаза линии может рассматриваться как четырехполюсник, и связь между фазными напряжениями и токами в начале и конце линии выражается общими уравнениями пассивного четырехполюсника:

 (2.35 а)

 (2.35 6)

в которых А, В, С, D обобщенные константы четырехполюсника.

Сравнивая между собой соответствующие уравнения (2.32) и (2.35), получаем:

A = D = ch(γ0L),

(2.36)

где комплексные коэффициенты А, В, С, D выражены через параметры реальных линий.

В расчетах линия может быть представлена как четырехполюсником, так и П-образной схемой замещения.

Выразим константы четырехполюсника через параметры П—образной схемы замещения с сопротивлением звена Z = R + jX и проводимостью по концам схемы замещения Y/2.

Для схемы (рис. 2.9, в) связь между напряжением в начале и в конце схемы описывает закон Ома:

 (2.37)

— ток проводимости конца схемы замещения.

Сопоставив уравнения (2.35 а) и (2.37), получим

(2.38)

В соответствии с первым законом Кирхгофа определим ток в начале линии:

(2.39)

При подстановке (2.37) в (2.39) получим

                                                                                                       (2.40)

Если сравнить выражения(2.35, б) и (2,40), то

                                                                                                   (2.41)

Установим связь между параметрами линии и ее схемой замещения. Приравняв правые части выражений (2.36) и (2.38), получим

(2.42)

или, с учетом (2.36),

или

(2.43)

Таким образом, линию любой длины с равномерно распределенными параметрами можно заменить эквивалентной схемой замещения с сосредоточенными параметрами Z и Y. Параметры П-образной симметричной схемы замещения ЛЭП (рис. 2.9, в) могут быть определены с различной степенью точности в зависимости от требований к учету распределенности параметров по длине. Наиболее точно они определяются через волновые параметры реальной линии Zв и γ, вычисленные по формулам (2.42) и (2.43).

На практике более наглядно и удобно определять параметры П-образной схемы замещения линии через удельные (погонные) сопротивления Zo=Ro+jX0, Ом/км, и проводимости Yo=g0+jb0, См/км. При этом равномерную распределенность параметров линии по длине учитывают приближенно, с помощью поправочных коэффициентов, по формулам

Z = Z0Lkz;   Y = Y0LkY, (2.44)

где поправочные коэффициенты с учетом (2.42) и (2.43) определяются в виде

Учитывая значения и ,окончательно

находим [27]:

                                                                                                  

                                                                                                  (2.45)

Для определения основных характеристик (токов, напряжений, предельной передаваемой мощности) некомпенсированная воздушная линия протяженностью до 500—600 км может быть представлена П-образной схемой замещения по всей линии в целом (рис. 2.9, в). В этом случае распределенность параметров вдоль линии может быть учтена поправочными коэффициентами (2.45), вычисленными по приближенным формулам при g=0 [8, 10,11, 25, 27, 28]:

,

(2.46)

Параметры схемы замещения в этом случае определяются следующим образом:

R= R0LkR; X = X0Lkx; B = b0LkB. (2.47)

Заметное уточнение параметров (более 1 %) посредством поправочных коэффициентов проявляется для ВЛ длиной более 300 км и для кабельных линий, превышающих 50 км.

Приближенно распределенность параметров вдоль линии можно также учесть, представляя протяженную ЛЭП цепочной схемой замещения с сосредоточенными параметрами (рис. 2.10).

Всю ЛЭП разбивают на участки длиной 250—300 км и моделируют рядом последовательно включенных П-образных схем замещения. Расчет режима линии по цепочной схеме замещения ведут последовательно от одного участка к другому. При этом потери на коронирование учитываются по участкам и представляются в виде нагрузок между участками (рис. 2.10, б). Этот прием позволяет определить соотношения между напряжениями и токами не только по концам, но и находить их значения в промежуточных точках длинной линии.

Линии электропередачи с номинальным напряжением 330, 500, 750 кВ разделяют посредством переключательных пунктов на участки в 250—350 км, что локализует и уменьшает влияние поврежденных участков на изменение параметров режима и устойчивость работы сети (рис. 2.10, а). Такое построение линии, а также включение промежуточных подстанций разбивает электропередачу на участки, и ее удобно моделировать цепочной схемой замещения.

Протяженные линии в режиме минимальных нагрузок имеют избыток реактивной мощности, генерируемой линией. Для компенсации этой мощности и предотвращения опасного для изоляции сети превышения напряжения на приемном конце и вдоль линии устанавливают шунтовые реакторы, располагая их на переключательных пунктах или промежуточных подстанциях.

Избыток емкостной генерации ЛЭП может компенсироваться потреблением реактивной мощности нагрузкой подстанций. Включение реактора на шинах ВН станции обеспечивает возбуждение генераторов, необходимое для их устойчивой работы.

Рис. 2.10. Принципиальная схема (а) и цепочная схема замещения (б) протяженной линии электропередачи


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5449. Расчет гелиоустановки для летней душевой полевого бригадного стана, расположенного в Аргаяшском районе Челябинской области 150.04 KB
  Расчет гелиоустановки. Расчет гелиоустановки выполняем для летней душевой полевого бригадного стана, расположенного в Аргаяшском районе Челябинской области. Гелиоустановка рассчитана на работу с 15 апреля по 15 октября. Потребное количество энергии ...
5450. Разработка системы технического обслуживания секции поперечной фальцовки комбинированной фальцевальной машины 1.58 MB
  Курсовой проект посвящен разработка системы технического обслуживания секции поперечной фальцовки комбинированной фальцевальной машины. В приложении приведена спецификация на сборочные чертежи. Отечественные типографии зачастую должны самостоятельно...
5451. Расчет перемешивающего устройства и подбор мотора к нему 60.5 KB
  Задание: Подобрать перемешивающее устройство, провести его расчет и подобрать к нему мотор-редуктор по исходным данным. Исходные данные: Номинальный объём реактора Vн = 5м3 Давление в реакторе Р= 0,6 МПа Плотность жидкой фазы ...
5452. Расчет требуемой поверхности фильтрации 110 KB
  Задание: Рассчитать требуемую поверхность фильтрации на заданную производительность по водной суспензии, выбрать стандартный фильтр и определить их количество в установке. Исходные данные: Производительность по суспензии Vисх = 114 м3/сут. Концентра...
5453. История развития лизинга в России 50 KB
  История развития лизинга в России Первым и наиболее заметным фактом участия СССР в лизинговых сделках стали известные поставки на условиях ленд-лиза. Во время II Мировой войны США поставляло своим союзникам оружие, продовольствие, автомобильную те...
5454. Совершенствование процессов горячей объемной штамповки 2.48 MB
  Введение Кузнечно-штамповочное производство является одним из основных способов изготовления заготовок и деталей, сочетающим в себе высокую производительность и качество получаемых поковок. Кузнечные цеха являются основными заготовительными цехами н...
5456. Организация ремонта колесных пар со сменой элементов в колесно-прессовом участке грузового вагонного депо 14.48 MB
  Железнодорожный транспорт в РФ имеет исключительное значение в жизнеобеспечении многоотраслевой экономики и реализации социально значимых услуг по перевозке пассажиров. Железнодорожный транспорт последовательно продвигается по пути реформ, ...
5457. Расчет выпаривания расствора 100.5 KB
  Задание В выпарном аппарате непрерывного действия под атмосферным давлением упаривается раствор KOH от начальной концентрации Хн (% масс.) до конечной концентрации Хк (% масс). Производительность аппарата по исходному раствору GH (кг/с). Гидростатич...