Фгбоу во «национальный исследовательский университет «мэи»

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Расчётное задание

по дисциплине «Электропередачи сверхвысокого напряжения»

Студент: Клеев Ю.В.

Группа: Э07 13

Преподаватель: Мурачёв А.С.

Москва, 2017

1. Схема и параметры электропередачи

Для одноцепной электропередачи, схема и исходные данные которой приведены ниже, рассчитать основные режимные характеристики, параметры схемы замещения, оценить пропускную способность и выполнить другие расчёты, содержание которых указано далее.

Схема электропередачи № 3

Номинальное напряжение 330 кВ

Длина электропередачи 300 км

Наибольшая передаваемая мощность в зимний период 415 МВт

Наименьшая мощность, передаваемая летом, от наибольшей зимней 70%

Количество и марка проводов в фазе 2×(АС 300/39)

Шаг расщепления 32 см

Расстояние между фазами 9,0 м

Коэффициент гладкости проводов 0,88

Относительная среднегодовая плотность воздуха 1,04

Среднемесячная температура января 5˚С

Среднемесячная температура июля 25˚С

Время использования максимальной нагрузки электропередачи 6000 часов

Коэффициент мощности на шинах приёмной системы в режимах наибольшей нагрузки электропередачи 0,9

Избыточная реактивная мощность, принимаемая системой, не более 50 Мвар

Рис. 1. Схема электропередачи

2. Содержание расчётного задания

   1. Рассчитать погонные, волновые параметры и натуральную мощность линии

Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз А, В и С:

Радиус расщепления:

Радиус эквивалентного провода:

для провода АС 300/39: ([1] табл. 3.5);

Удельное активное сопротивление:

для одиночного провода АС 300/39: ([1] табл. 3.5).

Удельное индуктивное сопротивление:

Удельная емкостная проводимость:

Волновое сопротивление идеализированной линии (принимаем ):

Коэффициент изменения фазы:

Волновая длина линии:

Натуральная мощность линии:

2. Для режима наибольшей передаваемой мощности при K=1, принимая линию идеализированной, рассчитать и построить эпюры распределения напряжения, тока, реактивной мощности по длине линии, рассчитать средний квадратичный ток. Аналогичные эпюры построить при наличии перепада напряжений по концам линии

Рассмотрим режим наибольшей передаваемой мощности при K=1, принимая , где .

Натуральная мощность в данном режиме:

Наибольшая передаваемая мощность в зимний период:

Реактивная мощность в конце линии:

Реактивная мощность в начале линии при K=1: .

Уравнения длинной линии для промежуточной точки, расположенной на расстоянии l_x от конца линии:

Выражения для определения напряжения, тока и реактивной мощности вдоль линии в относительных единицах:

Напряжение, ток и реактивная мощность в середине линии (l_x = 150 км):

Остальные результаты расчёта сведены в табл. 1.

Таблица 1. Режим наибольшей передаваемой мощности при K=1
lx, км	0	75	150	225	300
	‒0,0145	‒0,007	0	0,007	0,0145

Среднеквадратичный ток:

Удельное активное сопротивление одиночного провода при заданной среднемесячной январской температуре:

Оценочное значение потерь активной мощности:

Рис. 2. Распределение напряжения вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K=1

Рис. 3. Распределение тока вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K=1

Рис. 4. Распределение реактивной мощности вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K=1

Рассмотрим режим наибольшей передаваемой мощности при K=1,075, принимая и .

Наибольшая передаваемая мощность в зимний период:

Реактивная мощность в конце линии:

Реактивная мощность в начале линии:

Напряжение, ток и реактивная мощность в середине линии (l_x = 150 км):

Остальные результаты расчёта сведены в табл. 2.

Таблица 2. Режим наибольшей передаваемой мощности при K=1,075
lx, км	0	75	150	225	300
	0,18	0,22	0,25	0,27	0,29

Среднеквадратичный ток:

Оценочное значение потерь активной мощности:

Рис. 5. Распределение напряжения вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K=1,075

Рис. 6. Распределение тока вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K=1,075

Рис. 7. Распределение реактивной мощности вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K=1,075