Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения. От теории к практике. Учебное пособие
.pdf
Уточним активное сопротивление. С учетом увеличения фактической длины из-за скрутки многопроволочных проводов и удлинения
провода вследствие провиса до 5 %,
1,05 0, 25 0,262R Ом/км.
0
а б
Рис. 2.4. Промежуточные опоры одноцепных линий напряжением 110 кВ:
а – деревянная; б – унифицированная железобетонная
Зная суммарное сечение провода АС 120/19, определяем наружный
диаметр провода:
4( )
FF
1,10 1,10 14,6
d
пр
аl ст
4 (120 19)
3,14
мм.
Находим индуктивное сопротивление:
– для линии 1
2
D
0,144 lg 0,016
X
0
25,0410
0,144 lg 0,016 0, 429 Ом/км;
cp
d
3
14,6
21
– для линии 2
24,5910
0,144 lg 0, 016 0,419 Ом/км
X
0
14,6
3
.
Определяем емкостную проводимость для линии 1:
7,58 7,58
b
0
lg
2
D
cp
d
666
10 10 2,67 10
25,040
lg
3
См/км.
14,6
Определяем емкостную проводимость для линии 2:
7,58 7,58
b
0
lg
2
D
cp
d
666
10 10 2,71 10
24,5910
lg
3
См/км.
14,6
Сопоставив погонные параметры при различном расположении
фазных проводов на опорах с табличными значениями, отметим, что
отличие составляет менее 2…3 % и не превышает погрешности исходных данных. Поэтому в практическом инженерном анализе режимных
показателей электрических сетей можно не учитывать исполнение ВЛ
и принимать погонные параметры, характерные для данного класса
напряжения.
Результирующие параметры схем замещения линии длиной 100,0
км определим по следующим выражениям:
RR
12
0,270 100 27,0 Ом;
0,423 100 42,3 Ом;
X
1
0,416 100 41,6 Ом;X
2
66
2,69 10 100 269 10 См;В
1
2,74 10 100 274 10 СмВ
2
66
22
.
Определим параметры эквивалентной схемы замещения (рис. 2.5):
–
–
ZZ
12
Z
э
ZZ j j
12
(27,0 42,3) (27,0 41,6)
jj
(27,0 42,3) (27, 0 41,6)
13,50 20,98j Ом;
B
11
э
( ) (269 274) 10
BB
22 2
12
6
См.
13,50 + j20,98
6
j272 10
Рис. 2.5. Эквивалентная схема замещения двух ВЛ 110 кВ
j272 10
6
Cуммарная емкостная проводимость линий определяет зарядную
мощность:
QBU
Сопоставим
262
эном
c
Q с натуральной мощностью двух ВЛ 110 кВ. Волно-
c
272 10 110 6,58
Мвар.
вое сопротивление равно
э
X
э
20,98
100
э
XL
где
0
X
0
Z
B
э 6
b
0
0, 210
0,210
5,43 10
Ом/км.
197
Ом,
Натуральная мощность
2
U
PZ МВт.
нат
ном
B
110
197
23
2
61,4
Зарядная мощность
Q
6,58
c
P
нат
100 % 10,7 %.
61,4
Зарядная мощность соизмерима с натуральной мощностью и должна быть учтена при анализе режима линии. Поэтому схема замещения
рассматриваемой электропередачи должна включать активное и реактивное сопротивления и емкостную проводимость (рис. 2.5).
Задача 2.3. Определить, как изменятся погонные параметры и про-
пускная способность линии электропередачи 220 кВ при горизонтальном расположении проводов и междуфазном расстоянии 7,0 м, если
вместо провода АС 600/72 в каждой фазе подвесить два провода
АС 300/48 с расстоянием между ними
а
= 40 см (рис. 2.6).
ср
а б
Рис. 2.6. Промежуточные металлические опоры ВЛ 220 кВ:
а – с нерасщепленной фазой; б – с расщепленной фазой
24
Решение
R
Х
1. Определяем среднегеометрическое расстояние между фазными
проводами:
ср
Диаметр провода АС 600/72
нерасщепленной фазы
= 2,8 · 10
–6
Ом/км.
1, 2 6 1, 2 6 7, 0 8 , 82DD
0
2r
= 33,1 мм, погонные параметры
пр
= 0,055 Ом/км;
Эти же параметры оценим аналитически.
Активное погонное сопротивление провода
~1,05 1,05 0,052
R
0
F
30
600
Индуктивное погонное сопротивление фазы
D
0,144 lg 0,016
X
0
8,82 10
0,144 lg 0,016 0,409
16,55
cp
r
np
3
Полное погонное сопротивление провода
00
0
0,052 0, 409 0, 412 Ом/км.ZRjX j
Погонная емкостная проводимость этого провода
м.
= 0,40 Ом/км;
0
Ом/км.
Ом/км.
b =
0
6
ZXb
в
b
7,58 7,58
0
D
ср
lg
r
пр
00
666
10 10 2,78 10 См/км.
0,409 2,78 10 384
16,55
3
8,82 10
lg
Ом;
Волновое сопротивление линии и ее натуральная мощность
22
нат ном в
/ 220 / 384 126 МВтР UZ
25
.
2. Рассчитываем погонные параметры фазы, расщепленной на два
провода АС 300/48 (диаметр провода
2r
= 24,2 мм):
пр
– активное сопротивление
0
22300
F
1,05 1,05 0, 052
R
30
– индуктивное сопротивление
D
0,144 lg
X
0
8,82 10 0, 016
0,144 lg 0,311
69,6 2
cp
rn
э
3
где эквивалентный радиус провода равен
1
n
n
rrа
эпрср
12,1 400 69,9
Полное удельное сопротивление
000
22 2 2
0,052 0,311 0,315ZRX
Емкостная проводимость
b
7,58 7,58
0
D
cp
lg
r
э
666
10 10 3,60 10
8,82 10
lg
69,6
3
Ом/км;
0,016
Ом/км,
мм.
Ом/км.
См/км.
Полученные погонные параметры незначительно отличаются от
значений, принятых по справочным [16]:
6
0,054 Ом/км,0,30Ом/км,3,710См/км.R Х b
000
Волновое сопротивление с расщепленной фазой
6
в 00
0,311 3,60 10 294ZXb
26
Ом.
Натуральная мощность
Х
2
U
PZ МВт.
нат
ном
B
220
294
2
165
3. Сопоставим параметры линий. При расщеплении фазы на два
провода погонное индуктивное сопротивление составит
0,311
100 % 76,0 %
0,409
от
,
0
т. е. на 24,0 % меньше, а погонная емкостная проводимость будет
6
3,60 10
2,78 10
100 % 129,5 %
6
от
b ,
0
т. е. увеличится на 29,5 %.
Расщепление фазы позволяет увеличить идеальный предел
ВЛ 220 кВ по передаваемой мощности:
2
пр ном 0
/PU ZL
в соотношении
Z
0,412
0
0,315
Z
0
1, 3 1 раз.
Таким образом, расщепление фазы на два провода позволяет, не
увеличивая суммарное сечение проводов, увеличить пропускную способность ВЛ 220 кВ примерно на одну треть:
э
Р
Р
165
нат
т. е. на 31 %.
нат
100 % 131 %,
126
Задача 2.4. Определить параметры одноцепной ВЛ напряжением
500 кВ, длиной 600 км, выполненной проводом марки АС 500/64.
Линия выполнена проводом марки АС 500/64 с расщеплением фазы
на три провода. Расстояние между центрами расщепленных фаз по
горизонтали 12,0 м, расщепленные провода расположены по вершинам
равностороннего треугольника со стороной 40 см.
27
Линию представить:
R
1)
цепочной схемой замещения;
П-образной схемой замещения;
2)
пассивным четырехполюсником.
3)
Решение
1. Определим параметры цепочной схемы замещения.
Среднегеометрическое расстояние между центрами расщепленных
фаз
1,26 1, 26 12,0 15,12DD
cp
м.
По справочным данным находим диаметр провода 30,2 мм, погонное активное сопротивление
= 0,065 Ом/км.
0
Эквивалентный радиус расщепленной фазы
12
n
n
rra
экв пpcp
3
15,1 400 134
мм.
Погонные активное, индуктивное сопротивления и емкостная проводимость с учетом расщепления:
R
0,065
Rn
0,144 lg 0,301
b
7,58 7,58
0
D
cp
lg
r
э
0
0
X
0,144 lg
0
15,12 10 0,016
10 10 3,69 10
134 3
666
lg
0,022
Ом/км;
3
D
rn
3
cp
э
0,016
Ом/км;
134
3
15,12 10
.
Протяженную ВЛ 500 кВ представляем цепочной схемой замещения с двумя звеньями (участками) длиной по 300 км, при которой отказ
от учета распределенности параметров не вызывает значительной
28
погрешности в расчетах. Параметры каждого звена, моделируемого
эквивалентной П-образной схемой замещения, определим в виде
'
(0,022 0,301) 300 6, 60 90,3ZZL j j
0
Ом;
11
BbL
c
0
22
3,69 10 300 553,3 10
66
См.
Потери активной мощности на корону по участкам схемы представим в виде нагрузки между участками. Приняв потери активной мощности при хорошей погоде около 10 кВт/км, получим нагрузки звеньев
на корону:
11
PPL
кк
03 3
22
10 10 300 10 1,50
МВт.
С учетом параметров каждого звена составим цепочную схему замещения в виде рис. 2.7.
а
б
Рис. 2.7. Цепочная схема замещения ВЛ 500 кВ:
а – исходная; б – эквивалентная
29
2. Представим электропередачу П-образной схемой замещения.
R
x
При длине ВЛ свыше 300 350 км необходим учет ее равномерной
распределенности параметров. Удобно использовать поправочные коэффициенты:
R
33
10,022
1 0,301 3,69 10 1 600 0,934;
11
1 1 0,301 3,69 10 600 0,867
kXbL
6
11
1 1 0,301 3,69 10 600 1,033.
kXbL
B
12 12
262
00
1
kXb L
11
X
00
6
26
00
62
0,301
2
R
2
0
2
X
0
2
2
Уточним сосредоточенные параметры схемы замещения:
RRLk
Ом;
0
XXLk
Ом;
0
0 в
0,022 600 0,867 11, 44
0,301 600 0,934 168,68
3,69 10 600 1,033 2, 29 10BBLk
63
См.
Определим полные сопротивления и проводимости:
86,12
j
ZRjX j e
11,44 168,68 169,07
Ом;
;
3 86,12
j
YjB e
2, 29 10
См,
используемые в П-образной или Т-образной схемах замещения ЛЭП.
3. Представим ЛЭП пассивным четырехполюсником с постоянны-
ми коэффициентами
A, B, C, D.
Определим постоянные четырехполюсника на основании найденных параметров П-образной схемы замещения:
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]