Определение предела передаваемой мощности передачи и влияния нагрузки и АРВ на этот параметр. Анализ динамической устойчивости электроэнергетической системы методом площадей

ВВЕДЕНИЕ

Электроэнергетическая система (ЭЭС) представляет собой электрическую станцию (ЭС) – теплофикационную (ТЭЦ) или конденсационную (КЭС) (в зависимости от варианта), работающую на шине системы бесконечной мощности (ШСБМ).

Заданы:

Р_уст – установленная мощность генераторов ЭС, МВт;

Р_нг – нагрузка ЭС, МВт;

L – протяженность линии электропередачи (ЛЭП) от шин ЭС до ШСБМ, км.

Нагрузка (Н) включена на шины генераторного напряжения (для ТЭЦ) или на шины высокого напряжения (для КЭС). Активная составляющая мощность нагрузки Р_нг составляет (0,2 – 0,6) установленной мощности ЭС, cosφ_нг составляет (0,8 – 0,95). Выбор Р_нг и cosφ_нг предоставляется исполнителю.

Таблица 1 – Исходные данные.

1  РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

Типовая схема системы КЭС представлена на рисунке 1.

Рисунок 1.

1.1 Определение параметров элементов схемы

По заданной мощности генератора выбираем тип турбогенератора и определяем его параметры [2]:

Таблица 2 – Параметры генераторов.

Затем необходимо определить мощность Р_о, МВт, которая передается в приемную систему:

Р_о = Р_уст – Р_н,                                                                   (1)

Р₀ = 626 – 125,2 = 500,8 МВт.

Принимая число ЛЭП не менее двух, определяем мощность одной ЛЭП:

.

Затем по расстоянию L, км, и мощности Р₁, МВт, определяем номинальное напряжение ЛЭП U_ЛЭП по таблице пропускной способности воздушных ЛЭП [2]. U_ЛЭП = 330 кВ.

Мощность трансформатора S_тр, МВА, для КЭС определяют по мощности S_ном, МВА генераторов. Зная U_ном, кВ, U_ЛЭП, кВ, и мощность S_Т1, МВА, можно определить параметры трансформаторов Т1 [2]: S_ном, U_нн, U_вн, u_к %.

Таблица 3 – Параметры трансформаторов.

Все расчеты проводятся в пренебрежении активным сопротивлением передачи, поэтому Р₀ в начале и конце передачи равны. Потери же реактивной мощности в передаче имеют место. Поэтому Q₀ меньше в конце передачи, чем в ее начале. Причем

Q₀ = 0,85 (Q_уст – Q_н),                                                     (2)

Q₀ = 0,85 (404,5 – 50,08) = 301,3 Мвар, тогда

,                                                       (3)

.

Параметры автотрансформаторов Т2 определяют из следующих соображений. Трансформаторов должно быть не менее двух, причем, после отключения одного из них второй должен передавать мощность S₀ с перегрузкой не более 40 %.

Напряжение U₀ – системообразующее 750 кВ. По напряжениям U_ЛЭП ,U₀ и мощности S₀ определяют тип автотрансформатора и его параметры [2].

Таблица 4 – Параметры автотрансформаторов.

1.2 Определение параметров элементов схемы замещения

Расчет ведется в относительных единицах по формулам точного приведения. В качестве базисных величин удобно принять: S_б = Р₀, U_б = U₀. Базисная мощность S_б только численно равна мощности Р₀; системообразующее напряжение U₀ является параметром режима и может значительно отличаться от номинального напряжения до 0,85 – 0,95 U₀.

;

.

Вычисляем параметры элементов схемы замещения и параметры режима, приведенные к ступени напряжения U₀ и к базисным величинам U_б и S_б [3].

Относительное сопротивление нерегулируемого генератора: