
книги из ГПНТБ / Мельников, Н. А. Проектирование электрической части воздушных линий электропередачи 330-500 кВ
.pdfРис. 13-2. График увеличения пропускной |
Рис. 13-3. График относительного увеличе |
способности, обусловленного параллельной |
ния активного сопротивления разветвления |
ветвью, в зависимости от степени неодно |
в зависимости от степени неоднородности |
родности цепи. |
цепи. |
тивное сопротивление разветвления определяется следующим образом:
R э = R e - - x- a .
і \ + U
При тех же условиях, т. е. при R i = R 2 , получается:
АЯ* = - f Re
*\
Z -L + Z 2
4 + (il + Й2)2
На рис. 13-3 показаны графики зависимости относительного увеличения активного сопротивления разветвления от значе ния
АЯ* = /(У
при разных значениях Приведенные графики показывают значительную зависимость
добавочного активного сопротивления разветвления, обусловлен ного неоднородностью. При этом видно значительное влияние даже сравнительно небольшой неоднородности. При прежних условиях (|і = 4 и ^2= Ю) потери должны увеличиться на 18%.
13-2 ПУТИ УЛУЧШЕНИЯ УСЛОВИЙ РАБОТЫ НЕОДНОРОДНЫХ ЗАМКНУТЫХ СЕТЕЙ
Полученные результаты показывают, что при проектировании электриче ских сетей сверхвысоких номинальных напряжений необходимо тщательно проверять условия их работы, если они оказываются связанными в нескольких местах с сетями ПО и 220 кВ. В тех случаях, когда условия совместной работы получаются неудачными, следует выяснить целесообразность их улучшения путем применения соответствующих мероприятий.
346
Известны следующие мероприятия, позволяющие повысить технико-эко номические показатели неоднородных замкнутых сетей: деление сети низшего напряжения, применение вольтодобавочных агрегатов с продольно-поперечным регулированием э. д. с. и включение устройств продольно-емкостной компен сации в сеть высшего номинального напряжения. Ниже более подробно рас сматриваются перечисленные мероприятия.
Д е л е н и е с е т и низшего номинального напряжения является наиболее простым мероприятием, не требующим значительных дополнительных за трат, но нуждается в проверке допустимости его применения. Деление сети приводит к устранению влияния неоднородности в данной части сети на про пускную способность, а при правильном выборе мест деления одновременно позволяет и повысить экономичность работы сети.
Надежность электроснабжения потребителей по разделенной сети низ шего напряжения можно оставить приблизительно на прежнем уровне. Для этого достаточно применить устройства АВР, автоматически включающие резервное питание при потере основного. Допустимость кратковременного перерыва питания на время работы АВР должна быть проверена дополнительно.
Недостатком этого мероприятия является заметное увеличение потерь реактивной мощности в сети. Это обусловлено тем, что распределение нагру зок в сети считается более выгодным, когда оно снижает потери активной мощности; в неоднородной сети при этом большие токи получаются в ветвях с большими реактивными сопротивлениями. При определении наивыгодней шего решения поэтому приходится считаться с дополнительными затратами па компенсирующие устройства.
Условия устойчивости работы электрической системы оказываются более сложными. Если пропускная способность данной сети до ее деления опреде лялась только условиями нагрева проводов сети меньшего номинального на пряжения, то после деления пропускная способность сети может быть повы шена. При этом нагрузка сети большего номинального напряжения может быть увеличена до предельно допустимой по условиям устойчивости, так как ограничение по сети меньшего номинального напряжения устранено.
Если ограничение по условиям устойчивости оказывается существенным, т. е. если сеть в целом обладает сравнительно большим эквивалентным реак тивным сопротивлением, то деление сети является нецелесообразным или да же недопустимым. При этом параллельная сеть меньшего напряжения в не
которой мере снижает эквивалентное реактивное сопротивление сети в |
це |
|
лом и ее деление приводит к дальнейшему увеличению этого |
сопротивления, |
|
т. е. к ухудшению условий устойчивости. |
например, |
де |
Обычно приходится считаться и с другими явлениями. Так, |
ление сети может привести к некоторому ухудшению режима напряжений. Деление сети в желаемом месте не всегда удается обеспечить при выбранных схемах соединений подстанций и заданных значениях нагрузок. Наивыгодней шее деление сети по условиям экономичности ее работы может оказаться в разных местах — в зависимости от рабочего режима; деление в одном месте может приводить к улучшению одних режимов и к ухудшению других.
К положительным явлениям можно отнести также снижение значений то ков короткого замыкания в сетях, особенно в сети низшего напряжения. Это дает возможность облегчить коммутационную аппаратуру и, в частности, вы ключатели, а следовательно, соответственно удешевить решение. В некоторых случаях такое решение оказывается вынужденным.
П р и м е н е н и е в о л ь т о д о б а в о ч н ы х т р а н с ф о р м а т о р о в (агрегатов) имеет свои преимущества: не приходится производить деление се ти, если это не требуется по другим соображениям, в большей мере можно приблизить распределение нагрузок в сети к экономически наивыгоднейшему в любом рабочем режиме; в отдельных случаях можно использовать вольто добавочные трансформаторы для регулирования уровня напряжения в сети низшего напряжения из соображений дальнейшего повышения экономичности ее работы.
Однако более существенными оказываются и недостатки. Так, в еще большей степени происходит увеличение потерь реактивной мощности, тре
347
бующее увеличения мощности дополнительных компенсирующих устройств. Дополнительные расходы требуются в связи с необходимостью изготовления, установки и эксплуатации самих вольтодобавочиых трансформаторов с автоматическим регулированием продольной и поперечной э. д. с. под на грузкой.
Важно отметить, что для обеспечения иаивыгоднейшего распределения на грузок в сети требуется изменение значения продольной и поперечной э. д. с. вольтодобавочных трансформаторов в зависимости от значений нагрузок под станций. Для этого требуется текущий контроль за рабочим режимом сети и автоматическое воздействие на соответствующие переключающие устройства.
В случаях сложных сетей такие системы автоматического регулирования получаются достаточно сложными, до настоящего времени еще не вполне разработанными. В общем случае эта система должна входить в общую си стему автоматического ведения рабочего режима по условиям экономичности работы всей объединенной энергосистемы в целом.
Поскольку сами вольтодобавочные трансформаторы обладают сравни тельно малыми сопротивлениями, а сеть остается замкнутой, то заметного изменения значений токов короткого замыкания в данном случае не получа ется (по сравнению со случаем отсутствия вольтодобавочных трансформато ров). Сравнительно мало изменяются и условия устойчивости электрической системы, хотя пропускная способность сети в большей мере приближается к предельной по условиям устойчивости. Если она до применения вольтодо бавочных трансформаторов определялась условиями устойчивости, то после их введения целесообразно провести дополнительные мероприятия по увели чению мощности предельного режима.
До настоящего времени отечественная электротехническая промышлен ность не изготовляла вольтодобавочных трансформаторов с продольно-попереч ным регулированием э. д. с. В существующих сетях имеется сравнительно ма лое количество таких вольтодобавочных трансформаторов и регулирование их э. д. с. производится в основном вручную. Поэтому в настоящее время дан ное мероприятие приходится признать труднее выполнимым, чем деление сети (там, где последнее является возможным).
При отсутствии системы автоматического регулирования э. д. с. вольто добавочных трансформаторов некоторое повышение экономичности работы не однородной замкнутой сети возможно путем ручного управления. Для этого по данным о нагрузках сети надо произвести расчет наивыгоднейшего распре деления активной (в основном) мощности в сети, определить соответствую щие значения э. д. с. и произвести их изменение, если они не соответствуют установленным. Такие расчеты можно выполнить для всех характерных ре жимов и осуществить программное управление.
Практически могут применяться вольтодобавочные трансформаторы раз
ных конструкций: с раздельным |
регулированием |
продольной и поперечной |
|
э. д. с., с регулированием |
э. д. с., |
обладающей определенным аргументом (на |
|
пример, 60 эл. град.), |
с регулированием только |
одной поперечной э. д. с. |
Эти трансформаторы обходятся дешевле, но не обеспечивают полного эффек та. Естественно, что наивыгоднейшее решение может быть получено только путем технико-экономического расчета. В некоторых случаях могут оказаться выгодными даже вольтодобавочные трансформаторы с неизменным значением э. д. с. (без регулирующего устройства), если нагрузки изменяются сравни тельно мало.
Для полного устранения влияния неоднородности замкнутой сети в прин ципе следовало бы включать вольтодобавочные трансформаторы во все не зависимые контуры. Однако экономически более оправданным оказывается применение меньшего количества трансформаторов. Обычно каждый последу ющий трансформатор приводит к относительно меньшему экономическому эффекту.
Применение небольшого количества вольтодобавочных трансформаторов обычно экономически оправдывается уже только за счет эффекта снижения потерь энергии в сети. При этом важно правильно выбрать места их уста-
348
иовки и их параметры (см. ниже). Целесообразным в отдельных случаях мо жет оказаться также и совместное использование обоих мероприятий — вольтодобавочиых трансформаторов и деления сети.
Включение у с т р о й с т в п р о д о л ь н о - е м к о с т н о й к о м п е н с а - ц и и в линии высшего напряжения, где нужно компенсировать излишнее ре активное сопротивление, заманчиво тем, что не требует автоматического ре гулирования в зависимости от рабочего режима сети. При этом снижается сама неоднородность сети.
Кроме того, включение батарей конденсаторов приводит к частичной ком пенсации потерь реактивной мощности, т. е. снижению необходимой мощности регулируемых компенсирующих устройств. Однако в сетях сверхвысоких номи нальных напряжений это соображение требует дополнительной проверки. Дело в том, что линии сверхвысоких номинальных напряжений генерируют настолько большую реактивную мощность (как это уже отмечалось ранее), что ее приходится специально компенсировать реакторами. В некоторых слу чаях для этого могут быть использованы и синхронные компенсаторы, вре менами работающие в режиме недовозбуждения. Наивыгоднейшее решение может быть получено только путем соответствующих технико-экономических расчетов. Компенсация потерь реактивной мощности при этом снижает пере менную часть этих потерь, что в целом упрощает решение задачи.
Важно отметить, что продольная компенсация емкостью приводит к уве личению пропускной способности сети, по условиям устойчивости, так как сни жает эквивалентное реактивное сопротивление. Однако при этом имеется и отрицательный эффект: увеличиваются значения токов короткого замыкания. В отдельных случаях продольно-емкостная компенсация приводит и к возник новению различных резонансных явлений в электрической системе, что требу ет специального дополнительного исследования.
13-3 МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ ПО ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ ОТДЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Д е л е и и е. Для определения мест иаивыгоднейшего деления сети надо произвести расчет распределения нагрузок в схеме, составленной из одних активных сопротивлений продольных звеньев сети. При этом наибольший ин терес представляет распределение активной мощности по ветвям, так как рас пределение реактивной мощности обычно происходит достаточно экономично без каких-либо дополнительных мероприятий.
Если сеть состоит из участков разных номинальных напряжений, то перед расчетом схема должна быть приведена к одному базисному напряжению. При этом предполагается, что коэффициенты трансформации трансформато ров, связывающих сети каких-либо двух ступеней трансформации, одинаковы; их различие определяется из расчета рабочего режима при окончательно вы бранной схеме.
Расчет можно выполнить с помощью модели постоянного тока, так как схема получается полностью однородной. Поэтому расчет производится в ве щественных числах. Расчет можно выполнить и на ЦВМ, пользуясь любым методом и предполагая схему линейной, так как задающие токи, численно равные заданным значениям активной мощности в узлах, являются неизмен
н ы м и .
Деление сети должно быть выполнено так, чтобы получающееся при этом распределение активной мощности в сети возможно ближе подходило к рас четному (экономически наивыгоднейшему). Распределение реактивной мощно сти должно соответствовать исходному, получающемуся в замкнутой схеме. Если оно неизвестно, то его следует определить таким же путем, как и для активной мощности.
349
Следует иметь в виду, что практически во всех полученных таким путем местах в действительности надо производить деление. Это справедливо даже в тех случаях, когда наивыгоднейшее распределение заметно отличается от естественного, т. е. получаемого в замкнутой схеме. Это обстоятельство объ ясняется тем, что в некоторых случаях взаимное расположение пунктов пи тания и потребления при заданных значениях мощности оказывается доста точно благоприятным. Возможность работы сети с меньшим числом мест деления можно проверить детальными расчетами.
Все расчеты целесообразно выполнять для режима наибольших нагрузок, когда потери активной мощности оказываются наибольшими, т. е. наибольшим получается и экономический эффект от снижения влияния неоднородности. При этом учет эффекта, получаемого при других режимах, производится приближенно. Более точно места деления сети могут устанавливаться в про цессе текущей эксплуатации сети. С течением времени они могут и изме
няться. |
Выбор параметров |
В о л ь т о д о б а в о ч н ы е т р а н с ф о р м а т о р ы . |
вольтодобавочных трансформаторов связан с более сложными расчетами. Причина этого заключается в том, что по меньшей мере нужно сравнить до полнительные затраты на вольтодобавочные трансформаторы и компенсирую щие устройства с эффектом снижения потерь энергии в сети. Определяющим является критерий минимума приведенных затрат. Строгое математическое решение этой задачи в общем виде представляет известные трудности.
Однако практически допустимым можно считать и некоторое упрощение расчета. Дело в том, что иаивыгоднейшее решение можно получить путем непосредственного сравнения нескольких целесообразных вариантов, составле ние которых является задачей опытного проектировщика. При этом могут быть учтены н другие условия — такие, как необходимость дополнительных мероприятий по повышению пропускной способности сети, дополнительные расходы, связанные с усилением коммутационной аппаратуры или повышением устойчивости электрической системы, и т. д.
Оптимизация решения в настоящее время обычно ведется при машинном счете опять же путем перебора возможных вариантов, число которых в дей ствительности получается довольно большим. С другой стороны, как правило, большинство этих вариантов является заведомо нецелесообразным. Прак тически это достаточно легко установить на основе имеющегося опыта и уче та дополнительных факторов.
Кроме того, упрощение решения можно получить еще и тем, что расчет выполнять опять же только для режима наибольших нагрузок. При этом по тери энергии можно определять приближенно, пользуясь значениями време ни наибольших потерь отдельно для значений активной и реактивной мощно сти. Несмотря на то что при этом получается известная ошибка, все же такой расчет можно считать допустимым. Более точное решение по выбору закона регулирования получается в дальнейшем — в процессе текущей эксплуата ции сети.
Вольтодобавочные трансформаторы целесообразно устанавливать во вто ричные цепи трансформаторов, связывающих сети разных номинальных на пряжений. Это обусловлено тем обстоятельством, что в указанных местах дей ствие вольтодобавочных трансформаторов получается наиболее эффективным даже при изменении схемы сети каждой ступени трансформации. Установка их в сети меньшего напряжения может показаться более выгодной, посколь ку в отдельных линиях может оказаться меньшей пропускная способность. Однако при этом могут возникать и некоторые нежелательные явления, такие, как появление уравнительных токов в контурах сети одного напряжения, имеющих сравнительно малую протяженность. Эти уравнительные токи могут вызвать дополнительные потери энергии в большей степени, чем снижаются потери энергии в неоднородном контуре.
Число вольтодобавочных трансформаторов при этом следует выбирать по числу трансформаторов, связывающих сети разных напряжений, независимо от числа замкнутых контуров в сети каждой ступени трансформации. Доста точно иметь вольтодобавочные трансформаторы на всех связях, кроме одной;
350
этого достаточно для желаемого перераспределения активной мощности меж ду связанными сетями. Установка вольтодобавочных трансформаторов на по следней связи может оказаться целесообразной только по условиям раздель ного регулирования уровня напряжения в сетях разных ступеней трансформа ции, что должно быть установлено дополнительными расчетами.
При этом предполагается, что в пределах сети каждой ступени трансфор мации в отдельности перераспределение активной мощности (по сравнению с естественным) не требуется, так как ее неоднородность сказывается срав нительно слабо. Действительно, сеть высшего напряжения достаточно одно родна, а в сети низшего напряжения не должно быть транзита большой мощ ности после того, как достигнуто перераспределение мощности между сетями разных ступеней трансформации.
В данном случае расчет опять же может производиться по схеме, приве денной к одному базисному напряжению. Требуемые различия в коэффициен тах трансформации при этом определяются в результате расчета — в виде добавочных э. д. с. Однако в случае надобности существующее различие в коэффициентах трансформации можно учесть с помощью добавочных актив
ных элементов — э. д. с. и |
задающих токов; |
обычно с влиянием задающих |
токов можно не считаться. |
большой точности |
при выполнении этих расчетов- |
Следует отметить, что |
не требуется, если решается проектная задача. Найденные из расчета э. д. с. при этом являются лишь ориентировочными, так как параметры выполняемых вольтодобавочных трансформаторов изменяются дискретно и выбираются с большими округлениями. Важно только установить целесообразность приме нения этих устройств в тех или иных местах сети.
Поэтому практически можно допустить еще одно упрощение, которое яв ляется чисто расчетным; значения задающих токов предполагаются неизмен ными, т. е. схема предполагается линейной. В случае надобности это допуще ние может быть снято, т. е. может быть учтено изменение задающих токов в зависимости от получаемых значений напряжений в узлах. Как уже было указано ранее, это легко выполняется обычным итеративным путем, т. е. повторным расчетом при других исходных значениях напряжений.
Приведенные затраты определяются по выражению
|
3 |
= р К |
+ ?> т РА т , |
|
|
где |
р — суммарная |
доля |
годовых отчислений; К — дополнительные |
капиталь |
|
ные |
затраты, |
связанные |
с установкой вольтодобавочных агрегатов; |
ß — рас |
четная стоимость потерянной электроэнергии; т — время наибольших потерь, которое может быть принято общим для активной и реактивной нагрузок, ис ходя из преобладающего значения активной мощности нагрузок; Р А т — эко
номия в потерях активной мощности в режиме наибольших нагрузок. Дополнительные капитальные затраты определяются по следующему вы
ражению:
K = l H t ( k ' E ' + k " E " ) + k q b Q A m , |
|
где k ' и к " — удельная стоимость вольтодобавочного агрегата |
соответственно |
на единицу э. д. с. продольного и поперечного регулирования; |
Е' и Е" — мат |
рицы экономически обоснованных величин э. д. с. соответственно продольного- и поперечного регулирования; іиі — транспонированная матрица номинальных токов вольтодобавочных агрегатов, определяемых условиями работы в послеаварийных режимах; k q — удельная стоимость дополнительных компенсирую
щих устройств; AQAm— увеличение наибольших потерь реактивной мощности
в сети в результате достигаемого в ней перераспределения нагрузок.
Потери полной мощности в сети определяются следующим выражением;
А . .
SA = J t Z J.
Следует отметить, что при определении потерь мощности в сети не следу ет считаться с действием активных элементов, включенных в схему для уче
351
та различия в коэффициентах трансформации, так как соответствующие зна чения мощности определяют лишь передачу ее из одной цепи в другую в про цессе трансформации, а не потери, приводящие к экономическому эффекту.
Изменение токов в ветвях схемы в результате действия э. д. с. вольтодобавочиых агрегатов можно определить путем наложения. Матрица добавочных токов определяется следующим образом:
Äi = N,YKNÉ, |
(13-1) |
где матрица Е пока что является неизвестной; она должна быть определена из условия наибольшей экономичности
|
|
3 = min, |
|
|
|
|
|
В |
выражении (13-1) N — матрица инцидеиций, |
в которой число |
строк |
||||
равно |
числу ветвей схемы, а |
число столбцов — числу |
независимых контуров. |
||||
Элемент N |
ц = |
1, если данная |
ветвь / входит в состав контура і и имеет оди |
||||
наковое с |
ним |
положительное направление; jV,j = —1, если данная |
ветвь j |
||||
входит |
в состав контура і с |
противоположным направлением; № ц = |
0 , |
если |
|||
ветвь і |
не входит в состав контура і. |
|
|
|
Непосредственное решение задачи вызывает некоторые затруднения. По этому рекомендуется упрощенный путь решения, который по существу явля ется методом последовательных приближений. Прежде всего определяются
производные д З / д Е . и д З / д Е і для всех предполагаемых мест установки
вольтодобавочных трансформаторов при условии, что
É = Е== е" = 0.
Приближенное решение получается из системы уравнений
дЗ
дЕ і
I! |
_ |
I д З |
= 0. |
(13-2) |
I |
|
(IдЕ\ |
||
|
|
|
При найденных приближенных значениях э. д. с. вновь определяются зна чения производных и снова решается система уравнений (13-2). Таким обра зом, получаются уточненные значения э. д. с. Тот же путь расчета можно по вторить несколько раз до получения достаточно правильного ответа, когда по следующее уточнение дает сравнительно малое изменение искомых значений Предполагается, что итеративный процесс должен иметь достаточно быструю сходимость. Поэтому приемлемое решение, по-видимому, должно получаться после первого же приближения.
В тех случаях, когда найденная величина э. д. с. получается сравнительно малой (например, около 5%), следует сделать вывод о практической нецеле сообразности применения соответствующего вольтодобавочного трансформато ра. Это связано, в частности, с приближенным определением стоимости воль тодобавочного трансформатора. В действительности его стоимость не пропор циональна величине э. д. с., а имеет некоторую постоянную слагающую. По этому фактически вольтодобавочный трансформатор с малой э. д. с. должен стоить значительно дороже, чем это принято в расчете, и его установка мо
жет не оправдываться. |
такое решение, которое приводит |
Недействительным следует считать |
|
к отрицательным значениям э. д. с. (если |
положительное их направление вы |
брано правильно), так как при этом стоимость соответствующих вольтодобавочных трансформаторов автоматически принимается отрицательной. Это, конечно, не может соответствовать действительности и связано только с ус ловностью принятой математической зависимости. В таком случае получив шиеся отрицательными э. д. с. нужно принять равными нулю и тем же путем определить значения остальных э. д. с.
Естественно, что решение, полученное для какого-либо одного уровня нагрузок, может не соответствовать другим условиям. Поэтому правильнее получать решение в динамической постановке. Это значит, что надо рассмат
352
ривать сеть в процессе ее развития по мере роста нагрузок. При этом полу чаются значения э. д. с. применяемых вольтодобавочиых трансформаторов и очередность их установки в процессе развития сети.
Для упрощения решения задачи целесообразно пользоваться готовой формулой для определения производных
д З |
3 3 |
I |
, |
. . |
, + / |
|
7 = |
p k h i i Ч" 2ßT I/ (Im Cr) J m -)- Gr.rÉ] , |
|
д Б j |
|
I |
|
|
где принято |
|
|
|
|
k = k ' + |
j k " |
и É = Е' + /Е". |
|
Здесь р — сумма нормативного коэффициента эффективности капитальных
затрат и нормы годовых эксплуатационных отчислений; Сг — блок матрицы коэффициентов распределения, относящийся к ветвям с добавочными э. д. с.;
Jm — матрица задающих токов в режиме наибольших нагрузок;
Gri' — ReYpp >
где Yp.r — блок матрицы эквивалентных проводимостей ветвей схемы, относя щийся к ветвям с добавочными э. д. с.
При этом получается матрица производных для всех предполагаемых мест установки вольтодобавочных трансформаторов одновременно. По значе ниям этих производных уже можно сделать выводы о целесообразности изме
нения |
э. д. с., примятых за исходные. |
В частности, отрицательные значения |
э. д. с. |
показывают нецелесообразность |
применения вольтодобавочных транс |
форматоров в соответствующих ветвях. |
решения системы уравнений (13-2). |
||||
Значения э. д. с. получаются путем |
|||||
Оно получается в следующем виде: |
|
|
|
||
Е = |
-.-1 |
/( ta С,) Зт + |
p k |
*Hi |
(13-3) |
2ßr |
|||||
|
|
|
Наивыгодиейшие значения э. д. с., которые должны быть установлены в заданном рабочем режиме в процессе эксплуатации сети, определяются по ус ловию минимума потерь активной мощности, так как никаких дополнительных затрат это не требует. Соответствующее условие получается из (13-3) и имеет следующий вид:
É = /G—1 (Im Cp) j ,
где J — матрица задающих токов в рассматриваемом рабочем режиме сети. Однако практически не всегда могут быть обеспечены полученные из рас чета значения э. д. с.; фактические значения э. д. с. только должны быть по возможности более близкими к найденным из расчета. Это обусловлено тем, что, во-первых, э. д. с. могут изменяться только дискретно, в соответствии с имеющимися возможностями (регулирование ведется ступенями), а во-вторых,
каждый вольтодобавочиый агрегат имеет ограниченные |
значения э. д. с ..— |
|
как поперечной, так и продольной. Поэтому |
найденные |
из расчета э. д. с. |
в действительности могут быть установлены |
с точностью |
до половины сту |
пени регулирования и только в пределах располагаемого диапазона регу лирования.
В действительности здесь нет никакого противоречия. Дело в том, что при решении задачи в условиях эксплуатации не учитываются дополнительные за траты, связанные с увеличением пределов регулирования. Расчет, выполнен ный для условий проектирования, является более полным по объему инфор мации, хотя и не учитывает условий работы в каждом режиме работы в от дельности. Увеличение пределов регулирования отдельных вольтодобавочных трансформаторов и установка их в других местах хотя и приводят к сниже нию потерь энергии в некоторых рабочих режимах, но не оправдываются в целом, так как дополнительные затраты не окупаются достигаемым эффектом.
23—342 |
353 |
П р о д о л ь н о - е м к о с т н а я к о м п е н с а ц и я . Выбор параметров ус тановок продольно-емкостной компенсации производится аналогично выбору параметров вольтодобавочных трансформаторов. Это возможно потому, что действие продольно-емкостной компенсации можно представить как действие добавочных э. д. с., включенных в соответствующих местах сети, если эти э. д. с. равны и противоположны по знаку значениям падений напряжения на батареях конденсаторов.
Поэтому в данном случае получаемые из расчета э. д. с. не могут иметь произвольные аргументы. Они не могут быть и заранее фиксированными, как это имеет место в случае применения вольтодобавочных трансформаторов с заданным сдвигом э. д. с. по фазе. Их аргументы жестко связаны с аргумен тами токов, которые получаются в соответствующих ветвях:
arg È = arg Іг + ~ п, |
(13-4) |
где Іг — матрица токов в ветвях с установками продольно-емкостной компен сации (предполагаемыми).
Это накладывает дополнительные условия на порядок выполнения расче та. Так, например, матрицы Е' и Е" можно определять поочередно. Посколь ку определяющими являются поперечные э. д. с., то целесообразно пользовать ся только производными д З / д Е " . Вначале, предположив
Е' = Е" = О,
надо определить Е" путем решения системы уравнений |
|
||
Затем из условия (13-4) можно определить: |
|
||
Е' = II ctg■ф |
||д Е", |
|
|
где |
|
|
|
^ei = arg£f. |
|
|
|
Так заканчивается первое |
приближение. Теперь, зная È, надо |
вновь ре |
|
шить систему уравнений |
(13-5) |
и определить уточненные значения |
составля |
ющих э д. с. при условии (13-4). Процесс уточнения может продолжаться до получения требуемой точности. Однако каждый раз при этом следует опре делять матрицу
I = Yr r É.
По найденным на любом этапе расчета матрицам Е и I легко определить и параметры соответствующих установок компенсации.
Следует иметь в виду, что в данном случае требуется учет реактивной мощности, связанной с действием э. д. с., так как установки продольно-емкост ной компенсации действительно генерируют ее. Этим данный расчет отличает ся от предыдущего. Здесь
Л . Л.
<Эд = J,X J + I,E .
Однако вопрос о необходимости и даже целесообразности компенсации потерь реактивной мощности в сети с помощью дополнительных устройств, т. е. о размере дополнительных затрат, фактически остается открытым и дол жен рассматриваться каждый раз в зависимости от фактического положения
всети.
Всвязи с особенностями применения установок продольно-емкостной ком пенсации, данный расчет имеет в значительной мере только ориентировочный характер. Он показывает только, насколько оправдывается применение уста новок продольно-емкостной компенсации по условиям повышения экономично сти неоднородной замкнутой сети. Окончательное решение о выборе какихлибо компенсирующих устройств принимается на основе более полных техни ко-экономических расчетов (см. ниже).
354
Глава четырнадцатая
ВЫ Б О Р
РЕ Г У Л И Р У Ю Щ И Х
И К О М П Е Н С И Р У Ю Щ И Х
У С Т РО Й С Т В
14-1 ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
"Іод регулирующими понимают ся устройства, позволяющие изменять режим напряжений путем изменения коэффициентов трансформации. Практически здесь имеются в виду трансформаторы и автотрансформаторы, снаб женные устройствами РПН и вольтодобавочные трансформато ры (агрегаты) с регулируемыми э. д. с. — продольными, про дольно-поперечными или только поперечными.
Под компенсирующими понимаются устройства, позволяю щие воздействовать на баланс реактивной мощности путем гене рации или потребления ее. Поэтому здесь имеются в виду такие устройства, как синхронные компенсаторы, батареи конденсато ров, включаемые как в виде поперечных ветвей, так и в виде продольно-емкостной компенсации, а также и реакторы, которые могут включаться как в виде поперечных ветвей (поперечно индуктивной компенсации), так и в виде продольно-индуктивной компенсации, как это имеет место при настройке линий.
Поскольку изменение режима напряжений в сетях сверхвы соких номинальных напряжений приводит' к заметному изме нению реактивной мощности, генерируемой линиями, а измене ние потребляемой или генерируемой реактивной мощности су щественно влияет на режим напряжений, то действие регули рующих и компенсирующих устройств в значительной мере перекрывается. Поэтому указанное деление можно считать в какой-то мере условным. Кроме того, выбор регулирующих и компенсирующих устройств (их параметров, типа и мест разме щения по сети) должен производиться совместно.
Кроме соображений обеспечения баланса реактивной мощно сти и регулирования напряжения в сетях, приходится учитывать и ряд других условий. В частности, в случае проектирования
23* |
355 |