Практические рекомендации по выполнению работы и использованию программного обеспечения

В работе исследуются особенности холостого хода компенсированной ЛЭП СВН с подключением реакторных пунктов в разных точках ЛЭП, например, в конце (Error: Reference source not found), а также некомпенсированных ЛЭП.

Часть 1

Рассмотрим пример выполнения расчетов по части 1 хода выполнения работы для следующих исходных данных: номинальное напряжение ЛЭП U_ном = 750 кВ, марка провода – 4АС–500/64; длина ЛЭП l = 700 км.

Определим по табл.10 погонные параметры для заданной марки провода: r₀ = 0,015 Ом/км, х₀ = 0,303 Ом/км, b₀ = 3,9×10^-6 См/км, g₀ = 2,95×10^-8 См/км.

Важно! Обратите внимание: в программе Lepsnv3.exe и, соответственно, в табл. 10 и следующих расчетах для обозначения погонных параметров схемы замещения используются обозначения, отличные от принятых в разделе 2.4.1. (вместо R₀ использовано r₀, – х₀, – b₀, G₀ – g₀).

Таблица 10
Марка провода	r0, Ом/км	х0, Ом/км	b0×10-6, См/км	g0×10-8, См/км
3´АС–300/66	0,033	0,310	3,970	2,600
3´АС–330/43	0,029	0,308	3,600	2,280
3´АС–400/51	0,024	0,306	3,623	2,000
3´АС–500/64	0,020	0,304	3,645	1,360
5´АС–240/56	0,024	0,308	3,760	2,844
5´АС–300/66	0,020	0,288	4,110	2,436
5´АС–400/51	0,015	0,286	4,130	2,027
4´АС–400/93	0,019	0,289	4,130	1,920
4´АС–500/64	0,015	0,303	3,900	2,951
8´АС–300/48	0,012	0,266	4,433	2,268
8´АС–330/43	0,011	0,270	4,380	2,072

Осуществим расчет волновых параметров линии без учета потерь.

Коэффициент изменения фазы a₀:

рад/км.

Волновая длина линии l:

рад.

Волновое сопротивление ЛЭП без учета потерь z_В:

Ом.

Определим распределение напряжения вдоль разомкнутой некомпенсированной линии передачи. Наибольшее напряжение имеет место на открытом конце линии:

кВ

Полученное значение больше максимально допустимого:

кВ,

поэтому для осуществления допустимого режима холостого хода передачи необходимы компенсирующие устройства.

Распределение напряжения (Error: Reference source not found) по длине ЛЭП при отсчете координаты х от начала ЛЭП (см. Error: Reference source not found) рассчитывается по формуле:

.

Рассчитаем потери активной мощности в ЛЭП. Потери мощности в ЛЭП от протекания зарядных токов:

МВт.

Потери мощности на корону:

МВт.

Итого, суммарные потери активной мощности в ЛЭП:

МВт.

Определим длину ЛЭП, при которой в режиме холостого хода без компенсирующих устройств будет обеспечен допустимый уровень напряжения. В этом случае:

,

откуда, с учетом того, что U₁ = U_ном:

км.

Определим необходимую мощность реакторного пункта в конце линии при компенсации половины зарядной мощности, генерируемой половиной ЛЭП. Желаемая проводимость реакторов:

См.

Соответственно, желаемая мощность:

МВар.

При такой мощности реакторов будет наблюдаться симметрия режима, точка потокораздела в этом случае находится в середине линии, где будет наблюдаться максимальное напряжение:

кВ.

Как видно, результат расчета максимального напряжения превышает предельно допустимое значение кВ. Однако следует учитывать, что это величина несколько завышена в сравнении действительной из-за неучета потерь активной мощности в расчете волновых параметров ЛЭП, в то время как величина потерь в действительности существенна и по результатам расчета составляет 43,262 МВт.

Распределение напряжения (Error: Reference source not found) по длине ЛЭП для случая компенсации половины зарядной мощности при отсчете координаты х от начала ЛЭП рассчитывается по формуле:

.

Как видно из Error: Reference source not found, компенсация с выбором мощности реакторного пункта равной обеспечивает строго симметричную эпюру напряжения с максимумом в середине ЛЭП и строгим равенством напряжений U₁ и U₂ номинальному значению.

Пусть в качестве компенсирующих устройств мы можем выбирать заземляющие реакторы из перечня, представленного в табл. 11. – типа РОДЦ – реакторы однофазные с дутьевым охлаждением (с принудительной циркуляцией масла).

Таблица 11
Марка реакторной группы	Реактивная мощность одной фазы Q, МВар	Номинальное напряжение, кВ
3´РОДС–60/525	60
3´РОДС–110/787	110
3´РОДС–300/1200	300

По номинальному напряжению и максимальному соответствию найденной желаемой мощности выбираем для рассматриваемого примера реакторный пункт из трех групп 3´РОДС–110/787, подключаемых в конце ЛЭП, с общей мощностью:

МВар.

Важно! Ограниченный выбор компенсирующих реакторов обусловлен использованием указанных в табл. 11 разновидностей в программе Lepsnv3.exe. В реальных расчетах выбор осуществляется по условию из всех доступных к использованию разновидностей реакторов.

При выборе мощности реакторного пункта больше найденной расчетной желаемой мощности будет иметь место некоторая перекомпенсация линии, а точка потокораздела реактивной мощности сместится ближе к началу ЛЭП. Определим распределение напряжения при установке выбранных реакторов. Действительная проводимость реакторов:

См.

Длина компенсируемого участка (точка потокораздела от начала ЛЭП) составляет:

На расстоянии от начала линии, равном l_ком, будет наблюдаться максимальное напряжение, равное:

кВ.

Найденное значение U_max меньше кВ, следовательно, установка реакторов выбранной мощности в конце ЛЭП ограничивает уровень напряжения до допустимого значения. Определим величину напряжения в конце ЛЭП:

кВ.

Т.о., при реализации выбранного варианта компенсации – с подключением реакторного пункта в конце ЛЭП – будет иметь место понижение напряжения ниже номинального значения на разомкнутом конце линии из-за бóльшей по сравнению с расчетным желаемым значением мощности Q_P.

Распределение напряжения (Error: Reference source not found) по длине ЛЭП для выбранного варианта компенсации при отсчете координаты х от начала ЛЭП рассчитывается по формуле:

.

Как и следовало ожидать, из-за выбора мощности реакторного пункта больше расчетного желаемого значения, эпюра напряжения утратила симметричность – максимум смещен к началу ЛЭП и имеет место перекомпенсация – напряжение в конце ЛЭП меньше номинального и составляет расчетную величину 705,909 кВ (см. Error: Reference source not found).

Рассмотрим случай компенсации с установкой двух реакторных пунктов – в середине и конце ЛЭП – для компенсации каждой из них трети волновой длины передачи. Желаемая проводимость каждого пункта реакторов в этом случае составит:

См.

Соответственно, желаемая мощность:

МВар.

По номинальному напряжению и максимальному соответствию найденной желаемой мощности выбираем для рассматриваемого примера реализацию каждого реакторного пункта в виде двух групп 3´РОДС–110/787, с общей мощностью:

МВар.

Как видно, и в этом случае будет иметь место перекомпенсация ЛЭП, однако ввиду меньшей разницы между расчетной мощностью реакторного пункта и желаемой мощностью можно ожидать меньшее понижение напряжения от номинального значения в конце ЛЭП [5, 9, 26].