Анализ перенапряжений воздушных линий электропередач напряжением выше 110 кВ, страница 13

Для линий относительно небольшой длины (300— 600 км), у которых напряжение вдоль линии изменяется сравнительно мало, С' и G' могут быть приняты постоян­ными для всех точек линии, т. е. коронирующая линия мо­жет быть представлена как линия с постоянными удельной проводимостью и емкостью. Коэффициент распространения для такой линии

где    _к — коэффициент изменения фазы в коронирующей ли­нии:

     _к — дополнительное затухание, вносимое коронированием.

При этом

Рис. 3.2. Зависимость отношения     _к /    _к  - от напряжения при       = 0,7,  0=0,22

Кривая зависимости     _K/   _K=f(U/U_K), построенная по (3.17) и (3.18) с учетом (3.20) и (3.21), приведена на рис. 3.2.

Напряжение в конце разомкнутой линии, присоединен­ной к источнику с нулевым внутренним сопротивлением, максимально при      =   /2, т. е. при   l<1500 км, и может быть найдено совместным решением двух уравнений, одно из которых аналогично выражению (3.11):

а второе уравнение задано графически (рис. 3.2). Под Uна рисунке подразумевается расчетное значение U_p = kU(l), подсчитываемое по выражению

Например, для       ==  /2  U_p==0,81 U{1). Расчет ведется в следую­щей последовательности: задаются различные значения напряжения U(/) в конце линии; по значению U_k (зависит от конструкции фазы линии) находится отношение kU(l)/U_k; по графику рис. 3.2 и выражению (3.22) для каждого значения U(l) находится соот­ветствующее значение Е. По полученной таким образом кривой U(l)=f(E) определяется напряжение U(l) при заданном значении Е.

После того как найдено искомое значение напряжения в конце линии U(1), можно рассчитать приращение емкости, если в уравнение (3.18) вместо U подставить значение U_p; затем по (3.20) определя­ется   _K. Длина линии, при которой наступает резонанс,

Максимумы резонансных кривых в схеме, содержащей индуктивность источника, мало отличаются от максимумов резонансной кривой для случая источника с нулевым вну тренним сопротивлением. При короне резонансные кривые получаются значительно менее острыми, чем при ее отсут­ствии. Значения максимумов в случае короны составляют примерно 3Е и смещены в сторону меньших длин из-за влия­ния дополнительной емкости (кривая 3 на рис. 3.1). Этот же емкостный эффект короны является причиной незначи­тельного повышения напряжения в дорезонансной области. Хотя в резонансной области влияние короны весьма велико, она не может ограничить перенапряжения до значений, бе­зопасных для изоляции. В дорезонансной области влияние короны несущественно даже при напряжениях, приближаю­щихся к уровню изоляции линии.

Влияние реакторов. Разомкнутая линия является источ­ником реактивной мощности. Емкостный ток в начале линии может проходить через обмотки генератора станции, что нежелательно, так как работа генераторов в режиме потреб­ления реактивной мощности становится менее устойчивой. Поэтому на шинах высокого напряжения станции и отправ­ной системы включается реактор поперечной компенсации; реактор у шин приемной системы, как правило, по условиям нормального режима не нужен. В разомкнутых линиях от­носительно небольшой длины (до 300—400 км), когда пере­пад напряжения вдоль линии невелик, можно ограничиться включением реактора на шинах станции. В электропереда­чах большой длины в начале линии сосредоточивается 20— 40 % всей установленной мощности реакторов. Остальные реакторы устанавливаются в одной или нескольких точках линии на переключательных пунктах или подстанциях, при­чем в режиме полных нагрузок эти реакторы полностью или частично отключаются.

Рассмотрим роль реакторов в режиме односторонне включенной линии, который может возникнуть как вследст­вие аварийного разрыва, так и при плановом включении ли­нии, в частности в режиме синхронизации. Разница между послеаварийным режимом и режимом синхронизации за­ключается в том, что последний происходит в заранее под­готовленных условиях, обеспечивающих оптимальный ре­жим напряжения (уменьшение возбуждения генераторов, установление минимальных коэффициентов трансформации, включение всех реакторов), в то время как в послеаварийном режиме, которому предшествовал режим полных на­грузок, реакторы могут быть отключены, а возбуждение генераторов (расчетная ЭДС источника) или коэффициенты трансформации могут иметь наибольшие значения.