Режим реактивной мощности при работе линии без перепада и с перепадом напряжений. Схемы электропередач переменного тока. Возможности электропередач постоянного тока и области их применения, страница 4

Схема электрических соединений мощных электропередач может быть выполнена двумя основными вариантами, различающимися по принципу построения схем. Первый из них представляет собой так называемую блоковую схему (рис. 7.1б), а второй – связанную (рис. 7.1в).

В блоковой схеме электропередача строится по принципу блоков: генератор – трансформатор – линия – трансформатор. При применении связанной схемы электропередача имеет общие шины высокого напряжения в начале и конце передачи.

При блоковой схеме степень динамической устойчивости системы передачи значительно выше, чем для связанной схемы. В блоковой схеме при коротком замыкании на одной из цепей поврежденный блок отключается, для других блоков такое короткое замыкание опасности не представляет. Достоинство блоковой схемы состоит также в уменьшении количества выключателей и упрощении подстанций. Недостатком блоковой схемы является потеря одного блока при любом коротком замыкании на линии передачи. Это обстоятельство требует координации мощности одного блока с мощностью приемной системы.

В отличие от блоковой схемы связанная обладает свойством внутреннего резервирования – при коротком замыкании на линии отключается не вся поврежденная цепь, а только небольшой ее участок. Однако, связанная схема с переключательными пунктами требует большого числа выключателей, что сказывается на стоимости электропередачи, растущей с увеличением  числа цепей и переключательных пунктов. Увеличение числа цепей ранее рассматривалось, как простейшее средство повышения пропускной способности системы передачи. В частности в 1938 году, когда впервые проектировалась Куйбышевская гидроэлектростанция, передачу электроэнергии от нее в Москву предполагалось осуществить по электропередаче с 6 – 7 цепями. В настоящее время, как известно, электроэнергия Куйбышевской ГЭС в Москву передается по двухцепной электропередаче.

Сокращения числа цепей удалось достичь главным образом за счет продольной компенсации индуктивного сопротивления линии батареями статических компенсаторов – установками продольной компенсации (УПК). Показано [39], что сокращение числа цепей до двух в связанной схеме и до 1 – 2 цепей в блоковой – за счет УПК экономически оправдано.

Блоковая схема передачи представляет возможность для вариации размещения УПК только в продольном направлении системы (рис. 7.36), а связанная схема передачи в продольном и поперечном направлениях. Вариация размещения конденсаторов в поперечном направлении дает две схемы продольной компенсации, отличающиеся по своей работе при коротких замыканиях. Отличительной особенностью первой схемы является то, что конденсаторы включаются в каждую цепь линии передачи (рис. 7.37); эта схема для краткости названа [39] схемой индивидуальной компенсации в отличие от схемы общей компенсации (рис. 7.38), в которой конденсаторы подключаются к общим шинам всех цепей линии передачи. Обе схемы, являющиеся вариантами связанной системы передачи, равноценны по своей работе в нормальном режиме. Отличия возникают при нарушении нормального режима.

Преимуществом схемы индивидуальной компенсации является сохранение в работе конденсаторов неповрежденных цепей в послеаварийном режиме. В случае схемы общей компенсации конденсаторы при коротком замыкании, когда напряжение на их зажимах достигает предельно допустимого значения, выводятся из работы на время, которое в лучшем случае равно продолжительности короткого замыкания.

Выбор рационального варианта схемы производится на основе технико‑экономических сравнений различных вариантов.

Пропускная способность электропередачи может быть повышена включением в промежуточных точках синхронных компенсаторов (рис. 7.39). Схема электропередачи с промежуточными синхронными компенсаторами была впервые предложена в 1921 г. В период первого проектирования электропередачи Куйбышев – Москва в числе прочих схем был разработан также вариант с промежуточными синхронными компенсаторами. В этом варианте было предусмотрено три цепи при напряжении 380 кВ. На 1000 МВт передаваемой мощности по условиям статической устойчивости послеаварийного режима была необходима мощность синхронных компенсаторов 3000 МВ.А.