Выбор и расчет трехфазного АПВ линии с двухсторонним питанием

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ агентство по образованию

ГОУ ВПО

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электрические станции

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

«Выбор и расчет трехфазного АПВ линии с двухсторонним

питанием»

Факультет: энергетики

Группа: ЭнМ-71

Студент:  Овчинникова Е.С.

Преподаватель: Купарев М.А.

Вариант: 05-04-3

Дата сдачи:

Отметка о защите:

Новосибирск 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ……………………………………………………... 3

1  РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ……………...… 4

2  НЕСИНХРОННОЕ АПВ………………………………………………6

2.1  Расчет максимального режима работы станций………………..6

2.2  Расчет минимального режима работы станций……………….10

3  БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ АПВ…………………………………..13

3.1  Расчет максимального режима станций………………………..14

4  Расчет синхронизатора СА 1…………………………………………15

          СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………….18

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

№ вар

Параметры турбогенераторов

Кол-во блоков

Пар-ры АТ1

Пар-ры АТ2

Пар-ры Т1, Т2

РНОМ

cosφ

Хd’’

Хd’

G1

G2

SНОМ, МВА

UКВ-С  %

SНОМ, МВА

UКВ-С  %

SНОМ, МВА

UК, %

05

300

0.85

0.195

0.300

6

2

500

12

250

11

400

11/10.5

Таблица 1 – Параметры основного электрооборудования КЭС

Таблица 2 – Параметры основного электрооборудования ГЭС

№ вар	Параметры гидрогенераторов					Кол-во блоков		Пар-ры АТ3		Пар-ры Т3, Т4
	РНОМ	cosφ	Хd’’	Хd’	Хq	G3	G4	SНОМ, МВА	UКВ-С  %	SНОМ, МВА	UК, %
04	90	0.9	0.19	0.27	0.45	6	5	250	11	125	10.5

Таблица 3 – Параметры нагрузок

№ вар	Н2		Н3		№ вар	Н4		Н5
	n, шт	Р1, МВт	n, шт	Р1, МВт		n, шт	Р1, МВт	n, шт	Р1, МВт
05	10	120	10	50	04	6	80	6	45

в

Таблица 4 – Параметры энергосистем и ВЛ

№ вар	С1		С2		Протяжённость ВЛ, км
	SКЗ, МВА	РИЗБ, МВт	SКЗ, МВА	РИЗБ, МВт	Л1	Л2	Л3	Л4
3	15000	400	10000	300	180	200	100	50

удельные индуктивные сопротивления ВЛ принять равными:

220 кВ – 0.4 Ом/км,    500 кВ – 0.3 Ом/км

Таблица 5 – Дополнительные исходные данные

№ вар	Параметры синхронизатора		Параметры выключателя		Номер генератора	ТJ , с
	ΔtC* , о.е.	ΔδC , рад	tB , с	ΔtВ* , о.е.
3	0.030	0.04	0.13	0.08	G3	10

Рисунок 1 – Исходная схема

1  РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

Генераторы    

Автотрансформаторы

Трансформаторы

Системы

Линии

2  НЕСИНХРОННОЕ АПВ

Условие допустимости НАПВ для гидрогенераторов с успокоительными контурами:

Для турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмоток

 – максимальный ток (периодическая составляющая) несинхронного включения с углом 180° определенный по выражению:

где   - эквивалентное сопротивление между ЭДС генератора и напряжением энергосистемы, в котором сопротивления генераторов учтены сверхпереходным значением.

2.1  Расчет максимального режима работы станций

Рисунок 2 – Схема замещения для максимального режима работы станций

Рисунок 3 – Эквивалентные преобразования схемы замещения

Определяем распределение тока несинхронного включения по ветвям генераторов.

Ток  по ветви генератора ГЭС группы G3:

Ток  по ветви генератора ГЭС группы G4:

Номинальный ток гидрогенератора:

Условие  выполняется

Ток  по ветвям генераторов КЭС

Ток  по ветви генератора КЭС группы G1:

Ток  по ветви генератора КЭС группы G2:

Номинальный ток турбогенератора:

Условие выполняется

Применение несинхронного АПВ возможно при максимальном режиме работы схемы.

2.2  Расчет минимального режима работы станций

В минимальном режиме предполагается отключение нескольких блоков, т.к. общее количество блоков n>4, следовательно, отключим по 2 блока на высшем напряжении для КЭС и для ГЭС.

Тогда схема замещения примет следующий вид:

Рисунок 4 – Схема замещения для минимального режима работы станциий

Рисунок 5 – Эквивалентные преобразования схемы замещения

Определяем распределение тока несинхронного включения по ветвям генераторов.

Ток  по ветви генератора ГЭС группы G3:

Ток  по ветви генератора ГЭС группы G4:

Номинальный ток гидрогенератора:

Условие  выполняется

Ток  по ветвям генераторов КЭС

Ток  по ветви генератора КЭС группы G1:

Ток  по ветви генератора КЭС группы G2:

Номинальный ток турбогенератора:

Условие выполняется

ВЫВОД: Несинхронное АПВ  можно применить, т.к. выполняются условия как в максимальном, так и в минимальном режиме.

3  БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ АПВ

Цикл БАПВ:

 - время действия быстродействующей защиты;

 – время отключения выключателя;

 - время бестоковой паузы;

 – мощность, передаваемая по линии в доаварийном режиме, МВт

3.1  Расчет максимального режима работы станций

Изменение угла за время цикла БАПВ:

Начальный угол электропередачи

Угол включения

Для гидрогенератора при максимально допустимом угле включения равном рассчитанному углу включения, значение

Условия не выполняются

ВЫВОД: Применение быстродействующего АПВ в максимальном режиме невозможно, следовательно, нет необходимости рассчитывать минимальный режим.

Так как ни НАПВ, ни БАПВ не прошли проверку, то следовательно  применяется либо АПВУС (с улавливанием синхронизма), либо АПВОС (с ожиданием синхронизма)

4  РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИНХРОНИЗАТОРА СА 1

При расчете уставок СА-1 необходимо определить угол опережения. Для этого зададимся коэффициентом запаса по моменту:

,5  т.к.

Определим максимально допустимый угол ошибки синхронизатора:

Для этого необходимо определить , следовательно, составить новую схему замещения:

 

Рисунок 6 – Схема замещения для расчета синхронизатора СА 1

Эквивалентируем схему замещения относительно точки А:

Рисунок 7 – Эквивалентные преобразования схемы замещения

 о.е.

рад

Определим максимально допустимое скольжение:

Определим максимально допустимый угол опережения, который задается в качестве уставки на синхронизаторе:

 - условие не выполняется

Так как  , а  - это максимально возможный угол опережения у СА-1, следовательно необходимо уменьшить  Принимаем

 рад

 - условие выполняется

Выполним проверку синхронной устойчивости генератора после включения. Для этого примем:

Определим реактивности:

Максимальный угол вылета ротора гидрогенератора равен:

Для гидрогенераторов целесообразно ещё проверить допустимость метода самосинхронизации:

Применение самосинхронизации возможно.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРТУРЫ

1.  Тимофеев И.П. – Автоматика электроэнергетических систем: Методические указания /НГТУ. – Новосибирск, 2003.