Повышение пропускной способности электропередачи

Повышение пропускной способности электропередачи 1 Использование регулируемых источников реактивной мощности Одной из наиболее важных задач в передачах переменного тока является увеличение предела передаваемой мощности и повышение статической устойчивости генераторов. Внимание уделяется возможности автоматического управления поперечной компенсацией при помощи управляемых источников реактивной мощности (УИРМ). 2 Использование регулируемых источников реактивной мощности Наиболее совершенными источниками являются синхронные компенсаторы (СК), СТК и СТАТКОМ, обеспечивающие постоянство напряжения в промежуточных точках передачи (в местах их присоединения). 3 Использование регулируемых источников реактивной мощности ДЭП разбивается на ряд относительно самостоятельных участков, напряжение концевых точек которых регулируется и поддерживается неизменным. Тогда пропускная способность ДЭП определяется не всей ее волновой длиной λ, а длиной отдельных участков. Пусть переключательные пункты с УИРМ установлены на равном расстоянии, они делят передачу на m равных участков. 4 Использование регулируемых источников реактивной мощности Например, передача длиной ℓ=1000 км имеет пропускную способность PH/sin60°, равную 1,16PH. При поддержании U=const в двух промежуточных точках волновая длина участка 333 км равна 20° и Pm=2,39PH. Пропускная способность ДЭП возрастает в более чем в 2 раза. 5 Использование регулируемых источников реактивной мощности Основная проблема здесь состоит в необходимости использования УИРМ большой реактивной мощности и высокой их стоимости. Чтобы передать по каждому из участков активную мощность равную 2PH, в рассматриваемой выше передаче длиной 1000 км требуется обеспечить встречные потоки реактивной мощности на каждом участке q1=-q2. 6 Использование регулируемых источников реактивной мощности Из формулы максимальной передаваемой мощности следует откуда сдвиг напряжения по фазе на каждом участке составляет θуч =43°. Из выражения реактивной мощности начала Таким образом, реактивная мощность УИРМ должна составлять 1,22Pн. каждого 7 Регулируемые источники реактивной мощности Одним из направлений является создание дешевых управляемых реакторов. Здесь рассматриваются два способа. Во-первых, используется идея регулирования сопротивления реактора с железом за счет регулирования тока подмагничивания. Во-вторых, используются реакторы, но с тиристорным регулированием тока потребления. Поскольку в режимах передачи мощности больше натуральной требуется дополнительная генерируемая мощность, то такие управляемые реакторы устанавливаются параллельно с мощными батареями конденсаторов. 8 Регулируемые источники реактивной мощности Второе направление - создание управляемых источников реактивной мощности на базе СК и реакторами, управляемыми (рис. в) и неуправляемыми (рис. г) 9 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров Компенсация параметров передачи — эффективный способ повышения ее пропускной способности. Эффект повышения пропускной способности в случае применения УПК проявляет себя как в снижении волнового сопротивления ДЭП, так и в сокращении ее волновой длины. Другим способом увеличения пропускной способности ДЭП может быть применение компактных ВЛ. К ним относятся линии со сближенными фазами и специальными конструкциями расщепления фаз. 10 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров Задача: обеспечить повышение натуральной мощности ВЛ с расщепленными на m проводов фазами в m раз по сравнению с ВЛ с одиночным проводом того же сечения, что и каждый из проводников расщепленной фазы. Волновое сопротивление - среднегеометрические расстояния между центрами фаз традиционной и компактной линий 11 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров Подставив выражение для эквивалентного радиуса Откуда 12 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров Тогда радиус расщепления для фазы Радиус расщепления компактной линии при равенстве междуфазных расстояний 13 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров Например, при расщеплении фазы на два провода (m=2) имеем т. е. расстояние между проводами в фазе должно быть равно междуфазному расстоянию. Вывод: повышения натуральной мощности, а следовательно и пропускной способности, можно добиться уменьшением междуфазных расстояний при увеличении радиуса расщепления фазы и числа проводов в фазе. 14 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров Для достижения эффекта повышения пропускной способности компактной ДЭП предлагаются варианты вертикального (а), горизонтального (б), симметричнопараболического (в) и коаксиального (г) расположения фаз 15 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров Другой перспективой развития является применение управляемых самокомпенсирующихся высоковольтных линий (УСВЛ). Такие линии состоят из двух или более трехфазных цепей. 16 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров За счет выбора оптимального угла сдвига θ между напряжениями одноименных фаз цепей УСВЛ можно добиться улучшения их режимных характеристик:  предотвращения опасного повышения напряжения в линии на холостом ходу (в этом случае θопт=0)  увеличения предела пропускной способности (в этом случае θопт увеличивается). В результате удается добиться 10––15 %-го увеличения пропускной способности по сравнению с ВЛ традиционного исполнения. 17 Повышение пропускной способности электропередач путем изменения их конструктивных параметров 18 19