Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Исследование нормальных режимов дальних электропередач переменного тока с использованием фазных координат. Учебное пособие
.pdf
Вектор-столбец напряжения и тока в начале линии определится как
( ,) ( ,) () ( ,) ( ,),
kk kk
UAEBI
1 шфш2ффш2 ш
( ,) ( ,) () ( ,) ( ,).
ICEDI
kk kk
1 шфш2ффш2 ш
. (5.13)
Далее с использованием соотношений (3.4)–(3.8) определяются зависимости коэффициентов несимметрии по напряжению и току обратной последовательности для транспонированной традиционной линии
с прямой трехшаговой транспозицией от степени отклонения шага от
равномерного шага (рис. 5.9).
Для линии длиной 1000 км возникает парадоксальный факт, состоящий в том, что при такой длине достаточно иметь двухшаговую
транспозицию, при которой коэффициенты несимметрии по напряжению значительно меньше допустимых, в то время как коэффициенты несимметрии при трехшаговой транспозиции заметно превосходят допустимые
значения. При традиционном подходе потребуется применение шестишаговой транспозиции, для того чтобы обеспечить приемлемый уровень коэффициентов транспозиции, который существенно выше, чем
при двухшаговой транспозиции.
рис. 5.10 для двухшаговой транспозиции показаны зависимости
На
коэффициентов несимметрии по напряжению и току при различной
длине линии.
Рис. 5.10. Зависимость коэффициентов несимметрии
от длины линии для двухшаговой транспозиции
51
Как следует из рис. 5.10, двухшаговая транспозиция приемлема во
всем диапазоне возможной длины линии и обеспечивает коэффициенты
несимметрии, не превышающие допустимых значений.
5.5. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ПРИ ТРАНСПОЗИЦИИ
С ПЕРЕМЕННЫМ ШАГОМ
Рассмотрим влияние режима, а именно направление потока актив-
ной мощности в транспонированной линии.
На рис. 5.11 в отличие от предыдущего примера показана расчетная
схема при приеме мощности из системы.
Рис. 5.11. Схема электропередачи с транспонированной линией
с переменным шагом при обратном направлении потока мощности в линии
Матрица фазных коэффициентов транспонированной линии с пере-
менным шагом
(,)kMvar3
тивления примыкающей отправной системы
определяется по (3.14), матрица сопро-
ш
МZ
– по (2.4), и полная
ф
матрица нагрузки запишется как
Y
00
н
Y
Y
где
00
н.фн
00
редь,
н
2 800
Pi
Y
3
нат
500
3
– матрица трехфазной нагрузки, где, в свою оче-
Y
н
– фазная проводимость нагрузки;
2
ральная мощность линии.
МY
н.ф
Y1
52
10
33
н.ф 3
,
(5.14)
P
– нату-
нат
Алгоритм для определения несимметрии в начале линии представляет последовательность действий. По известным полным матрицам
примыкающей системы, нагрузки и линейной части определяются полная матрица схемы и ее составляющие фазные коэффициенты
(,) (,)
kkMMZМYMvar3
2 шфн.фш
s
AB
(,) (,)
kk
2 ш 2 ш
ss
CD
kk
(,) (,)
2 ш 2 ш
ss
,
(5.15)
где
( , ) ( ( , ), 0, 2, 0, 2),
k submatrix k
AM
2 ш 2 ш
ss
( , ) ( ( , ), 0, 2, 3, 5).
BM
2 ш 2 ш
ss
ksubmatrixk
Далее определяем вектор-столбец фазных токов в конце схемы
1
( ,) ( ,) ( () ( ,) )
kk k
IB EAE
2 ш 2 ш 1ф 2 ш 2ф
ss
, (5.16)
где вектор-столбцы ЭДС по концам схемы
(),EE
1ф 2ф
определяются
следующим образом.
На рис. 5.12 показана однолинейная схема замещения, которая характеризуется матрицей сопротивления примыкающей системы
1
MZ
01
AB
()
M
CD
iX
, матрицей нагрузки
() ()
.
() ()
Рис. 5.12. Однолинейная схема замещения
53
MY
н
10
1
Y
н
и матрицей линии
Суммарная матрица схемы составит
E
E
() ()
AB
Σ() ()
MMZMYM
н
() ()
CD
. (5.17)
Ток в конце линии определится как
() ()
AE
12
I
()
2
B
()
. (5.18)
Принимая ток в конце линии равным натуральному току и направленным в сторону нагрузки
()II
2 нат
, находим ЭДС в начале
() () ()
1 нат 2
IB A E
. (5.19)
Соответственно вектор-столбцы ЭДС запишутся как
E
( ) 500 / 3
1
ES ES
() 0 , 0 .
1фсим 2 сим
(5.20)
00
Векторы-столбцы напряжения и тока в начале линии определяются
как
(,) (,) (,)(,),
UAvar3EВ var 3 I
1 шш2фш2 ш
(,) (,) (,)(,).
I C var 3 E D var 3 I
kk kk
1 шш2фш2 ш
kk kk
(5.21)
Далее с использованием соотношений (3.4)–(3.8) определяются зависимости коэффициентов несимметрии по напряжению и току обратной последовательности от степени отклонения шага от равномерного
шага для традиционной линии с прямой трехшаговой транспозицией с
переменным шагом (рис. 5.13).
При изменении потока мощности в линии на противоположное оптимальная степень отклонения шага составляет
длиной 500 км, в то время как в режиме выдачи мощности
0,3 k
ш
для линии
0, 45.k
ш
Длины нетранспонированных шагов для этих случаев показаны
на рис. 5.14.
54
а
б
. 5.13. Зависимости коэффициентов несимметрии об-
Рис
ратной последовательности от степени отклонения шага
от равномерного шага для традиционной линии с прямой
трехшаговой транспозицией с переменным шагом при
изменении потока мощности на противоположное:
а – несимметрия по напряжению; б – несимметрия по току
55
а
б
. 5.14. Длины нетранспонированных шагов при длине линии 500 км:
Рис
a – прямая транспозиция с переменным шагом при коэффициенте шага
б – прямая транспозиция с переменным шагом при коэффициенте шага
ш
ш
Приемлемый уровень несимметрии можно получить и для схемы на
рис. 5.14,
а, если использовать обратную транспозицию фаз, как это по-
казано на рис. 5.15.
Рис. 5.15. Линия с обратной транспозицией при переменном шаге
Для линии с обратной транспозицией при переменном шаге транспозиции в соответствии с рис. 5.15 имеем
(,) ( (,)) ( (,)kkkMТ MТ MMТ M
обр ш обр ф кр ш обр ф ср ш
( ( , )), kMТ M
обр ф кр ш
(5.22)
0,45;k
0,3k
56
а
б
Рис. 5.16. Зависимости коэффициентов несимметрии обрат-
ной последовательности от длины линии при изменении потока мощности на противоположное при обратной транспо зиции линии без изменения длин участков на рис. 5.14,
а – несимметрия по напряжению; б – несимметрия по току
а:
57
где
ственно длина крайних шагов и среднего шага;
(,)(1 /2)/3, (,)(1 )/3kk kk
кр ш ш ср ш ш
k
ш
– соответ-
– коэффициент,
определяющий степень отклонения шагов транспозиции от постоянного
Т 0
шага;
MТ
обр
обр 3
0 Т
3 обр
– полная матрица транспозиции;
010
001
обр
Т
– матрица обратной транспозиции.
100
Полная матрица линии представляет совокупность матричных коэффициентов
(,) (,)
kk
MТ
(,)
k
обр ш
AB
обр ш обр ш
CD
обр ш обр ш
.
(,) (,)
kk
Заменив в приведенном выше алгоритме в (5.15)
на
на
обр ш
обр ш
обр ш
(,)kD
(,)kMТ
(,),kB
и в (5.21)
(,)kС var 3
, получим искомый алгоритм для рассматриваемого случая.
(,)kА var 3
на
ш
на
ш
(,),kC
обр ш
обр ш
(,)kA
,
(,)kMvar3
ш
(,)kВ var 3
ш
(,)kDvar3
на
ш
На рис. 5.16 показаны зависимости коэффициентов несимметрии обратной последовательности от длины линии при обратной транспозиции линии, позволяющей не изменять длину шагов на рис. 5.14,
а для
обеспечения приемлемого уровня несимметрии.
58
f
6. ОЦЕНКА НЕСИММЕТРИИ
ПРИ НЕПОЛНОФАЗНОМ ПОДКЛЮЧЕНИИ ШР
На рис. 6.1 показана расчетная схема для рассматриваемого случая.
Рис. 6.1. Схема электропередачи с транспонированной линией
с прямой транспозицией с неполнофазно подключенным ШР
В табл. 4.1 приведены расчетные параметры для традиционной линии с горизонтальным расположением фаз над землей.
Матрица фазных коэффициентов транспонированной линии
Mvar1 определяется по (3.10), матрица неполнофазно подключен-
()
ного ШР
примыкающей отправной системы
ляет последовательность действий. По известным полным матрицам
примыкающей системы, ШР и линейной части находятся полная матрица схемы и ее составляющие фазные коэффициенты
М
определяется согласно (2.6), и матрица сопротивления
ШР ф
МZ
– по (2.4).
ф
Алгоритм для определения несимметрии в начале линии представ-
AB
() ()
22
MMZМ M var1
() ()
sf
2 фШРф
59
ss
CD
() ()
ss
22
, (6.1)
где
( ) ( ( ), 0, 2, 0, 2),
submatrix
AM
22
ss
submatrix
( ) ( ( ), 0, 2, 3, 5).
BM
ss
22
Далее определяем вектор-столбец фазных токов в конце схемы
1
() () ( () () )
IB E AE
221ф 22ф
ss
, (6.2)
где ЭДС по концам схемы
(),EE
1ф 2ф
определяется соответственно по
соотношениям (3.33).
Определив полную матрицу линии 1–2 и найдя ее составляющие
фазные коэффициенты
() ()
AB
() ()
M М Mvar1
12 шр
12
() ()
CD
12 12
12
, (6.3)
где
( ) ( ( ), 0, 2, 0, 2),
submatrix
AM
С M
12 12
BM
( ) ( ( ), 0, 2, 3, 5),
submatrix
12 12
() ( (),3,5,0,2),
submatrix
12 12
DM
() ( (),3,5,3,5)
submatrix
12 12
,
получим вектор-столбцы напряжения и тока в начале линии
() () () (),
UAEBI
1122ф 12 2
() () () ().
ICEDI
1122ф 12 2
. (6.4)
Далее с использованием соотношений (3.4)–(3.8) определяются зависимости коэффициентов несимметрии по напряжению и току обратной последовательности от длины линии для транспонированной традиционной линии с одним циклом транспозиции (рис. 6.2).
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]