1.3. Проверка апериодической статической устойчивости электропередачи.
Проверка апериодической статической устойчивости выполняется с целью проверки возможности технической осуществимости рассматриваемых вариантов, а также для выявления необходимости применения средств, повышающих пропускную способность электропередачи до нормируемой величины. Для проведения проверочного расчета используется схема замещения электропередачи с двумя источниками энергии: электростанция и приемная система. Последняя представляется шинами неизменного напряжения и частоты.
Все сопротивления схемы замещения должны быть приведены к одной (высшей) ступени напряжения.
Если коэффициенты запаса устойчивости в нормальном и наиболее тяжелом послеаварийном режимах (отключение одной цепи двухцепной линии), превышают нормативные значения, то варианты выполнения электропередачи технически приемлемы, и поэтому правомерно их экономическое сравнение. Все мероприятия, связанные с увеличением коэффициента запаса как в нормальном, так и послеаварийном режимах, должны быть отражены в затратах на сооружение данного варианта передачи и учтены в его сопоставлении с другими вариантами.
Вариант 1.
Нормальный режим (НБ).
Участок: ЭС – промежуточная ПС.
Волновые параметры ЛЭП:
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Определяется эквивалентная нагрузка промежуточной подстанции. Считается, что потери в обмотках автотрансформатора составляют 10% от мощности нагрузки. Полная мощность нагрузки с учётом выбранной мощности компенсирующих устройств:
Обобщённая нагрузка заменяется комплексным сопротивлением, приведенным к стороне высшего напряжения:
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Участок: промежуточная ПС – система.
Волновые параметры ЛЭП:
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
На каждый генератор устанавливается по одному трансформатору ТЦ-1000000/500
Определяются параметры эквивалентного четырехполюсника для трансформаторов на станции:
2 линия электропередач напряжением 500 кВ связана с приемной системой 330 кВ через автотрансформатор связи.
Полная мощность, передаваемая через автотрансформатор связи:
Выбор автотрансформатора 500/330 кВ:
Т.к. через автотрансформатор связи передается большая мощность, а для данного класса напряжений самая большая мощность однофазного стандартного автотрансформатора составляем 167 МВА, то установим 5 автотрансформаторов связи.
Устанавливаются
5
(3
АОДЦТН
167000/500/330).
Таблица 1.3.1. Параметры автотрансформаторов АОДЦТН 167000/500/330.
|
|
Расчетные данные (на три фазы) |
|||||||
ВН |
СН |
НН |
|
|
|
|
|
|
|
167 |
500/ |
330/ |
10,5 |
0,48 |
0,48 |
2,4 |
38,8 |
296 |
1503 |
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Определяются параметры эквивалентного всей электропередаче четырехполюсника:
Проверка правильности определения коэффициентов:
Собственное сопротивление:
Взаимное сопротивление:
Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП:
Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости:
Сохранение устойчивости не обеспечивается без дополнительных мероприятий.
Проверка правильности вычисления эквивалентных параметров схемы замещения электропередачи осуществляется с помощью расчета мощности, протекающей по головному участку в режиме НБ.
По рассчитанной ранее активной мощности в начале второго участка вычисляется угол между напряжением на шинах промежуточной подстанции и напряжением на конце второй линии:
Параметры П-образной схемы замещения первого участка:
Угол между напряжением на шинах промежуточной подстанции и напряжением в начале первого участка ЛЭП:
Суммарный угол:
Исходное значение мощности:
Отклонение от заданного значения передаваемой мощности:
Статическая устойчивость не обеспечивается. Рассматривается установка УПК по «П-схеме» в середине первого участка.
Параметры четырехполюсника, эквивалентные УПК:
Рассчитаем
параметры эквивалентного четырехполюсника,
замещающего УПК. Примем степень
компенсации
тогда:
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Собственное сопротивление:
Взаимное сопротивление:
Максимальная мощность, передаваемая по рассматриваемой ЛЭП:
Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости:
Статическая устойчивость обеспечивается.
Проведем аналогичные расчеты с целью выявления наилучшей степени компенсации, результаты сведем в таблицу 1.3.2:
Таблица 1.3.1.
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
15,24 |
119,32 |
8,394 |
74,441 |
3664,252 |
23,586 |
0,2 |
30,5 |
96,704 |
9,455 |
63,316 |
4373,134 |
35,973 |
0,3 |
45,75 |
76,228 |
11,01 |
52,257 |
5410,36 |
48,247 |
0,4 |
60,96 |
57,582 |
13,452 |
41,25 |
7070,633 |
60,4 |
При расчетах было принято много упрощений, вследствие чего погрешность полученного коэффициента запаса может отличаться от реального. Поэтому для подстраховки возьмем степень компенсации .
Послеаварийный режим.
Рассматривается отключение одной цепи на первом участке.
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Определяются параметры эквивалентного всей электропередаче четырехполюсника:
Собственное сопротивление:
Взаимное сопротивление:
Максимальная передаваемая мощность:
Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости:
Статическая устойчивость обеспечивается.
Вариант 2.
Нормальный режим (НБ).
Участок: ЭС – промежуточная ПС.
Волновые параметры ЛЭП:
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Промежуточная подстанция:
Обобщённая нагрузка заменяется комплексным сопротивлением, приведенным к стороне высшего напряжения:
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Участок: промежуточная ПС – система.
Волновые параметры ЛЭП:
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Полная мощность, передаваемая через автотрансформатор связи:
Выбор автотрансформатора 750/500 кВ:
Устанавливаются 3 (3 АОДЦТН 417000/750/500).
Таблица 1.3.3. Параметры автотрансформаторов АОДЦТН 417000/750/500.
|
|
Расчетные данные (на три фазы) |
|||||||
ВН |
СН |
НН |
|
|
|
|
|
|
|
417 |
750/ |
500/ |
10,5 |
0,12 |
0,12 |
2,2 |
55,1 |
309 |
2502 |
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
На каждый генератор устанавливается по одному трансформатору ОРЦ-417000/750
Определяются параметры эквивалентного четырехполюсника для трансформаторов на станции:
2 линия электропередач напряжением 500 кВ связана с приемной системой 330 кВ через автотрансформатор связи.
Полная мощность, передаваемая через автотрансформатор связи:
Выбор автотрансформатора 500/330 кВ:
Т.к. через автотрансформатор связи передается большая мощность, а для данного класса напряжений самая большая мощность однофазного стандартного автотрансформатора составляем 167 МВА, то установим 5 автотрансформаторов связи.
Устанавливаются 5 (3 АОДЦТН 167000/500/330).
Таблица 1.3.1. Параметры автотрансформаторов АОДЦТН 167000/500/330.
|
|
Расчетные данные (на три фазы) |
|||||||
ВН |
СН |
НН |
|
|
|
|
|
|
|
167 |
500/ |
330/ |
10,5 |
0,48 |
0,48 |
2,4 |
38,8 |
296 |
1503 |
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Определяются параметры эквивалентного всей электропередаче четырехполюсника:
Собственное сопротивление:
Взаимное сопротивление:
Максимальная передаваемая мощность:
Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости:
Статическая устойчивость обеспечивается.
Проверка правильности вычисления эквивалентных параметров схемы замещения электропередачи:
Параметры П-образной схемы замещения первого участка:
Угол между напряжением на шинах промежуточной подстанции и напряжением в начале первого участка ЛЭП:
Суммарный угол:
Исходное значение мощности:
Отклонение от заданного значения передаваемой мощности:
Полученное значение находится в допустимых пределах.
Послеаварийный режим.
Рассматривается отключение одной цепи на первом участке.
Параметры эквивалентного четырехполюсника:
Определяются параметры эквивалентного всей электропередаче четырехполюсника:
Собственное сопротивление:
Взаимное сопротивление:
Максимальная передаваемая мощность:
Коэффициент запаса электропередачи по апериодической статической устойчивости:
Статическая устойчивость обеспечивается.