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

Страницы работы

20 страниц (Word-файл)

Содержание работы

7.6. Режим реактивной мощности при работе линии без перепада и с перепадом напряжений

Режим реактивной мощности, как физический процесс, тесно связан с перепадом напряжений линии электропередачи.

Перепадом напряжений, обычно, называют отношение величин напряжений начала и конца линии:

В параграфе 4.4 были рассмотрены различные режимы реактивной мощности электропередачи.

Обычные линии электропередачи работают с отстающим коэффициентом мощности, т.е. вместе с активной мощностью передается определенное значение реактивной мощности. Это значение определяется допустимым перепадом напряжений и экономическими соображениями. Для линий различных номинальных напряжений допускаются следующие перепады напряжений: для Uном £ 220 кВ – k £ 1,15; для Uном = 330 кВ – k = 1,1 и для Uном ³ 500 кВ – k = 1,05.

Для протяженных линий передача реактивной мощности связана с большим перепадом напряжений, что иллюстрирует векторная диаграмма, изображенная на рис. 7.25. Диаграмма построена для линии без потерь по уравнениям (7.5) при следующим данных: Р = 150. МВт; l = 1000 км; Uном = 220 кВ; Zв = 400 Ом; cosj = 0,8 (пунктир) и cosj2 = 1 (сплошные линии).

Из векторной диаграммы следует, что при отстающем коэффициенте мощности в линии получается очень большой перепад напряжений (k = 1,6). При cosj2 = 1 перепад напряжений будет небольшой (k = 1,13).

При опережающем токе I2 ЭДС генераторов передающей станции уменьшается по сравнению с этой ЭДС при cosj = 1, что отрицательно действует, как это видно из выражения (7.18), на системы передачи. Поэтому работа с опережающим коэффициентом мощности нежелательна.

Проверим эти предварительные соображения, найдем выражения реактивной мощности в начале и конце линии и проведем анализ ее различных режимов, установим ее зависимость от перепада напряжений.

Для общности решения будем представлять линию и ее участки четырехполюсниками.

Тогда фазовое напряжение в любой точке линии представится выражением

где Аn и Вn – эквивалентные постоянные участка линии от ее конца до рассматриваемой точки n.

Зависимости эквивалентных сопротивлений линии от длины [39] показывают, что при длинах l £ 2700 км активные сопротивления не оказывают существенного влияния на эквивалентные сопротивления линии и системы передачи, поэтому для исследования вопросов пропускной способности, перенапряжений, токов коротких замыканий, режимов реактивной мощности, возможно рассматривать вместо реальной линии – линию без потерь и упомянутое напряжение в любой точке линии записать в виде

Здесь U принято за ось отсчета и учтено, что в уравнениях четырехполюсника без учета потерь обобщенные постоянные А и D представляют собой чисто вещественные числа, а В и С – чисто мнимые.

Подставляя в выражение для U ток I2 через мощности и переходя к относительным единицам на базе натуральной мощности (Рбаз = Рнат), получим

                         (7.19) где удельные мощности в конце линии

Модуль напряжения

                         (7.20) или, вводя модуль полной мощности в конце линии,

                      (7.21)

Формула (7.19) дает возможность определить напряжение в любой точке электропередачи по данным конца линии. Аналогичным путем нетрудно получить значение напряжения в любой точке линии по данным начала в виде

                         (7.22)

Величина напряжения

                        (7.23) или

                       (7.24)

Для определения реактивной мощности q1 запишем по выражению (7.22) напряжение U

                              где Ал, Dл, Вл и Сл – обобщенные постоянные всей линии.

Из этого выражения получим

                                                      (7.25)

Согласно формуле (7.17) передаваемую активную мощность можно представить в виде

                                       где Вом – обобщенная постоянная определяет эквивалентное сопротивление линии в омах.

Переходя к относительным единицам, получим

                                                                              (7.26)

Подставляя это значение в выражение (7.25), получим

                                  

Отсюда найдем

                                                                    (7.27)

При работе без перепада напряжений вместо формул (7.26) и (7.27) получим

                                                                                    (7.24)

                                                                          (7.25) и для однородной линии* передачи при работе с перепадом напряжений

                                                                              (7.26)

                                                                  (7.27)

При работе однородной линии без перепада напряжений

                                           ,                                       (7.28)

Похожие материалы

Информация о работе