4.Преобразования при расчете сложно замкнутых сетей

При расчете замкнутых сравнительно несложных сетей в инженерной практике часто используют методы преобразования расчетных схем. Сложно замкнутую сеть в результате постепенных преобразований сводят к простой замкнутой сети с двусторонним питанием или кольцевой сети. В такой упрощенной схеме определяют распределение мощностей, после чего путем последовательных обратных преобразований рассчитывают действительное потокораспределение в сложно-замкнутой сети.

Обязательным условием при эквивалентных преобразованиях является сохранение взаимосвязей между параметрами режима в исходной и преобразованной схемах. При этом используют ряд простых способов эквивалентирования, известных из курса электротехники, например, замена последовательно и параллельно соединенных сопротивлений эквивалентными, преобразования треугольника сопротивлений в эквивалентную трехлучевую звезду и наоборот и др.

Одним из способов эквивалентных преобразований является замена группы источников питания (источников ЭДС), присоединенных к одному узлу, эквивалентным источником При такой замены напряжение  в узле 1 и суммарный ток И не должны измениться. Этому условию соответствует эквивалентная ЭДС.

Часто с целью упрощения схем используют перенос промежуточных нагрузок в другие точки. Рассмотрим, например, двухцепную линию электропередачи с промежуточной нагрузкой 5, в точке 1. Перенеся эту нагрузку в точки А и 2, можно заменить две параллельные линии одним эквивалентным сопротивлением.

5. Выбор наиболее целесообразной конфигурации сети

Многообразие усилий работы различных объектов (в том числе и военных) обуславливает многообразование схем их электроснабжения. Принято различать два основных направления развития схем электроснабжения:

1. Классическое, которое развивается в основном в тех районах, где рост нагрузки потребителей только предполагается или развивается одновременно со строительством электроэнергетических сетей.

2. Вынужденное, где электроэнергетические сети уже построены и рассчитаны на определенную нагрузку и категоричность, но в последствии возникает необходимость в или увеличении способности сети, или в строительстве новых отпаек от существующей сети, или вообще изменении их конфигурации.

Такие сети, как правило, носят названия или простых замкнутых, или сложно замкнутых конфигураций электроэнергетических сетей.

Схемы питания потребителей зависят от удаленности источников энергии, общей схемы электроснабжения данного района, территориального размещения потребителей и их мощности, требований, предъявляемых к надежности, живучести и т.п.

Выбрать тип и конфигурацию сети очень сложно, т.к. они должны удовлетворять условиям надежности, экономичности, удобства в эксплуатации, безопасности и возможности развития.

Конфигурация сети определяется взаимным расположением элементов линий, а тип сети зависит от категории потребителей и степени их надежности и живучести.

Билет 8

1. Однофазное КЗ

На схемах этот вид несимметрии обозначается - К⁽¹⁾.

Пусть фаза А – особая, U и I остальных фаз можно определить с использованием оператора поворота а.

 

В системах (11) ÷ (13): 12 неизвестных, а уравнений девять. Чтобы решить эти уравнения, необходимо составить еще три, вытекающие из граничных условий соответствующего вида несимметричного короткого замыкания.

Граничные условия для трехфазного короткого замыкания: U⁽³⁾_KA=0, U⁽³⁾_KB=0, U⁽³⁾_KC=0, т.е. напряжение в месте короткого замыкания равно нулю.

m=I⁽³⁾_KA/I⁽³⁾_A1- коэффициент, связывающий значение тока аварийной фазы и тока прямой последовательности фазы А.

Граничные условия для однофазного короткого замыкания:

 

U⁽¹⁾_KA=0, I⁽¹⁾_KB=0, I⁽¹⁾_KC=0                                                     (16)

из разности второго и третьего уравнений системы (12):

I_B-I_C=0=(a²-a)I_A2=>I⁽¹⁾_A1=I⁽¹⁾_A2 (17),

а по их сумме с учетом (16) и (17):

 

2. Типы автоматических регуляторов возбуждения (АРВ)

Различают АРВ пропорционального и сильного действия. АРВ пропорционального действияхарактеризуется изменением силы тока возбуждения пропорционально отклонению напряжения на зажимахмашины от заданного значения (отрицательная обратная связь по напряжению). Регуляторы возбужденияпропорционального действия могут содержать устройства компаундирования (положительная обратнаясвязь по току машины) и стабилизации (гибкая отрицательная обратная связь по напряжению возбуждения).АРВ пропорционального действия не обеспечивает достаточной точности поддержания напряженияэлектрических станций, работающих на дальние линии электропередачи и в случаях, когда в системеимеются резкопеременные нагрузки, приводящие к значительным колебаниям напряжения. Тогдаприменяют АРВ сильного действия, при котором увеличение эффективности достигается введениемрегулирования возбуждения по отклонению напряжения, по производным от тока, напряжения, частоты идр., выбираемых в определенных соотношениях; характеризуется высоким быстродействием и большоймощностью системы возбуждения.

  Приоритет создания АРВ сильного действия принадлежит советским энергетикам; это способствовалорешению одной из важных проблем электроэнергетики — передачи больших мощностей по линиямпеременного тока на дальние расстояния. Впервые АРВ сильного действия было осуществлено на ВолжскойГЭС

3.Пропускная способность ВЛ СВН.

Для значительной части (до 65%) существующих воздушных линий электропередачи (ВЛ) 35, 110, 150 и 220 кВ, т.е. линий высокого напряжения (ВН), в силу их физического и морального старения не отвечающих в полной мере требованиям действующих норм и регламентов технического состояния, серьёзной проблемой является снижение реальной пропускной способности. Вследствие этого возникает необходимость ограничения токовых нагрузок, уменьшения перетоков энергии и мощности, которые могут надёжно и безопасно осуществляться в нормальных и послеаварийных режимах работы сетей. В организационном плане это приводит к тому, что ранее согласованные между сетевыми компаниями и региональными диспетчерскими управлениями (РДУ), являющимися филиалами ОАО «СО ЕЭС», режимные параметры работы ВЛ (в частности, величины максимально допустимых токовых нагрузок) требуют пересмотра и приведения в соответствие с актуальным техническим состоянием существующих линий ВН.

До того момента, когда техническое состояние ВЛ будет приведено в соответствие с требованиями норм и регламентов, ответственность за негативные последствия недопустимых перегрузок объектов существующей сетевой инфраструктуры должна в равной мере возлагаться как на предприятия электрических селей, так и на диспетчерские службы, обязанностью которых является осуществление своевременной корректировки режимных параметров элементов сетевой инфраструктуры с учётом их физического, морального старения и происходящей со временем деградации. 4.Баланс активных мощностей в системе

Активная мощность источников (турбогенераторов и гидрогенераторов электростанций, нетрадиционных источников, гидроаккумулирующих станций и др.) в любой момент времени соответствует потребляемой мощности (нагрузке) : 

где ΣPи – суммарная активная мощность источников; ΣРсн – собственные нужды генерирующих источников; ΔРп – потери активной мощности.

Приведенное уравнение определяет баланс активных мощностей в электрической системе.

Баланс активных мощностей соответствует определенным значениям частоты и напряжения в узлах, к которым подключены потребители (нагрузки). Изменение мощности источников связано с изменением частоты и напряжения очевидным равенством, получающимся разложением в ряд Тейлора функции ΣРн = F(f; U): 

При нарушении баланса мощностей вследствие снижения генерирующей мощности или увеличения потребления активной мощности устанавливается режим с изменившимися значениями составляющих уравнения баланса мощности. Снижение генерируемой мощности приводит к уменьшению

частоты и напряжения в системе и, наоборот, с увеличением мощности источников возрастают частоты тока и напряжения одинаково в любом узле электрической системы. Воздействовать на изменение частоты можно только изменением генерируемой активной мощности. На тепловых и гидравлических электростанциях это достигается увеличением или уменьшением выпуска энергоносителя, т. е. пара или воды.

Уравнение баланса реактивной мощности: