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

5 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

49257. Аппарат с механическим перемешивающим устройством 10.69 MB
  Характер работы аппаратов бывает непрерывный и периодический, а установка их может быть стационарной (в помещении или на открытой площадке) и не стационарной (предусматривающей или допускающей перемещение аппарата).
49259. Привод цепного конвейера 975.19 KB
  Выбираем допустимое контактное напряжение: Скорость скольжения в зацеплении предварительно принимаем равной Берем коэффициенты табл. 67 Находим допустимое напряжение изгиба для нереверсивной работы Так как венец червячного колеса изготовлен из бронзы то где KFLкоэффициент долговечности суммарное число циклов перемен напряжений Определяются основные параметры передачи и сил действующих в зацеплении: Передаточное отношение червячной передачи Червяк четырехзаходный поэтому z1=4 Находим число зубьев червячного колеса ...
49261. Проект организации ТО и ремонта МТП в ЦРМ хозяйства с годовым объемом работ 56 тыс. часов 729.34 KB
  В курсовом проекте рассчитана центральная ремонтная мастерская хозяйства, обоснован технологический процесс технического обслуживания и ремонта машинного парка, в ЦРМ хозяйства с годовым объемом работ 56000 часов, разработан компоновочный план ЦРМ...
49264. Исследование четырехзвенника на кинематический и силовой анализ 1005.3 KB
  Определить скорости и ускорения во всех узлах механизма. Провести силовой анализ всех звеньев,определить уравновешивающую силу, действующую на ведущее звено.