Pasākumi, lai uzlabotu elektropārvades līniju stabilitāti un nepārtrauktu darbību lielos attālumos

Elektropārvades līnijas paralēlās darbības stabilitātei ir vissvarīgākā loma elektroenerģijas pārvadē lielos attālumos. Atbilstoši stabilitātes nosacījumiem līnijas pārvades jauda palielinās proporcionāli sprieguma kvadrātam, un tāpēc pārraides sprieguma palielināšana ir viens no efektīvākajiem veidiem, kā palielināt ķēdes slodzi un tādējādi samazināt paralēlo ķēžu skaitu. .

Gadījumos, kad ir tehniski un ekonomiski nepraktiski lielos attālumos pārraidīt ļoti lielas jaudas, kas ir aptuveni 1 miljons kW vai vairāk, ir nepieciešams ļoti ievērojams sprieguma pieaugums. Taču tajā pašā laikā ievērojami palielinās iekārtu izmēri, svars un izmaksas, kā arī ražošanas un izstrādes grūtības. Šajā sakarā pēdējos gados ir izstrādāti pārvades līniju jaudas palielināšanas pasākumi, kas būtu lēti un vienlaikus arī diezgan efektīvi.

No jaudas pārvades uzticamības viedokļa ir nozīme tam, cik statiskā un dinamiskā stabilitāte paralēli darbībai... Dažas no tālāk aplūkotajām aktivitātēm attiecas uz abiem stabilitātes veidiem, savukārt citas galvenokārt attiecas uz vienu no tiem, par ko tiks runāts in-down.

Paātrināt ātrumu

Vispārpieņemts un lētākais veids, kā palielināt pārraidīto jaudu, ir samazināt bojātā elementa (līnijas, tā atsevišķās sadaļas, transformatora utt.) izslēgšanas laiku, kas sastāv no darbības laika. releja aizsardzība un paša slēdža darbības laiks. Šis pasākums tiek plaši piemērots esošajām elektropārvades līnijām. Ātruma ziņā pēdējos gados ir panākti daudzi lieli sasniegumi gan releju aizsardzībā, gan automātiskie slēdži.

Apstāšanās ātrums ir svarīgs tikai dinamiskai stabilitātei un galvenokārt savstarpēji savienotām pārvades līnijām, ja pašā pārvades līnijā rodas bojājumi. Enerģijas bloku pārraidēm, kur līnijas bojājums noved pie bloka izslēgšanas, uztverošā (sekundārā) tīkla bojājumu gadījumā svarīga ir dinamiskā stabilitāte, un tāpēc ir jārūpējas par ātrāku bojājuma novēršanu. šajā tīklā.

Ātrgaitas sprieguma regulatoru pielietojums

Tīkla īssavienojumu gadījumā lielu strāvu plūsmas dēļ vienmēr notiek viens vai otrs sprieguma samazinājums. Sprieguma kritumi var rasties arī citu iemeslu dēļ, piemēram, strauji pieaugot slodzei vai atslēdzot ģeneratora strāvu, kā rezultātā jauda tiek pārdalīta starp atsevišķām stacijām.

Sprieguma samazināšanās izraisa strauju paralēlās darbības stabilitātes pasliktināšanos... Lai to novērstu, nepieciešams straujš sprieguma pieaugums spēka pārvada galos, kas tiek panākts, izmantojot ātrgaitas sprieguma regulatorus, kas ietekmē ģeneratoru ierosmi un palielināt to spriedzi.

Šī aktivitāte ir viena no lētākajām un efektīvākajām. Taču ir nepieciešams, lai sprieguma regulatoriem būtu inerce, turklāt mašīnas ierosmes sistēmai jānodrošina nepieciešamais sprieguma un tā lieluma (daudzkārtības) pieauguma ātrums salīdzinājumā ar parasto, t.i. ts griesti".

Aparatūras parametru uzlabošana

Kā minēts iepriekš, kopējā vērtība transmisijas pretestība ietver ģeneratoru un transformatoru pretestību. No paralēlās darbības stabilitātes viedokļa svarīga ir pretestība (aktīvā pretestība, kā minēts iepriekš, ietekmē jaudu un enerģijas zudumus).

Sprieguma kritums pāri ģeneratora vai transformatora pretestībai pie tā nominālās strāvas (strāva, kas atbilst nominālajai jaudai), kas apzīmēta ar parasto spriegumu un izteikta procentos (vai vienības daļās), ir viens no svarīgākajiem ģeneratora parametriem. ģenerators vai transformators.

Tehnisku un ekonomisku iemeslu dēļ ģeneratori un transformatori ir izstrādāti un ražoti specifiskām reakcijām, kas ir optimālas konkrētam mašīnas tipam. Reaktīvās spējas var atšķirties noteiktās robežās, un reaktīvās spējas samazināšanos parasti pavada izmēra un svara palielināšanās, un līdz ar to arī izmaksas.Taču ģeneratoru un transformatoru sadārdzinājums ir salīdzinoši neliels un ekonomiski pilnībā pamatots.

Dažās no esošajām pārvades līnijām tiek izmantotas iekārtas ar uzlabotiem parametriem. Jāņem vērā arī tas, ka praksē atsevišķos gadījumos tiek izmantotas iekārtas ar standarta (tipiskajiem) reaģentiem, bet ar nedaudz lielāku jaudu, kas īpaši aprēķināta jaudas koeficientam 0,8, bet faktiski atbilstoši jaudas pārraides režīmam. , jābūt vienādam ar 0. 9 — 0,95.

Gadījumos, kad jauda tiek pārraidīta no hidroelektrostacijas un turbīna var attīstīt jaudu, kas lielāka par nominālo par 10%, un dažreiz pat vairāk, tad pie spiedieniem, kas pārsniedz aprēķināto, palielinās ģeneratora dotā aktīvā jauda. ir iespējams.

Amatu maiņa

Avārijas gadījumā viena no divām paralēlām līnijām, kas darbojas savienotā shēmā un bez starpizvēles, pilnībā sabojājas un tāpēc elektrolīnijas pretestība tiek dubultota. Divreiz lielākas jaudas pārsūtīšana uz atlikušo darba līniju ir iespējama, ja tai ir salīdzinoši īss garums.

Liela garuma līnijām tiek veikti īpaši pasākumi, lai kompensētu sprieguma kritumu līnijā un saglabātu to nemainīgu elektroenerģijas pārvades uztveršanas galā. Šim nolūkam spēcīgs sinhronie kompensatorikas sūta uz līniju reaktīvo jaudu, kas daļēji kompensē pašas līnijas un transformatoru pretestības radīto atpaliekošo reaktīvo jaudu.

Taču šādi sinhronie kompensatori nevar garantēt ilgstošas ​​jaudas pārvades darbības stabilitāti.Garās līnijās, lai izvairītos no pārraidītās jaudas samazināšanās vienas ķēdes avārijas izslēgšanas gadījumā, var izmantot komutācijas polus, kas līniju sadala vairākās sekcijās.

Komutācijas stabos ir izvietotas kopnes, kurām ar slēdžu palīdzību tiek pieslēgti atsevišķi līniju posmi. Stabu klātbūtnē avārijas gadījumā tiek atslēgts tikai bojātais posms, un tāpēc līnijas kopējā pretestība nedaudz palielinās, piemēram, ar 2 komutācijas stabiem tā palielinās tikai par 30%, nevis divreiz, kā tas būtu ar amatu maiņas trūkumu.

Runājot par visas jaudas pārvades kopējo pretestību (ieskaitot ģeneratoru un transformatoru pretestību), pretestības pieaugums būs vēl mazāks.

Vadu atdalīšana

Vadītāja pretestība ir atkarīga no attāluma starp vadītājiem un vadītāja rādiusa attiecības. Palielinoties spriegumam, kā likums, palielinās arī attālums starp vadiem un to šķērsgriezumu, līdz ar to arī rādiuss. Tāpēc pretestība mainās salīdzinoši šaurās robežās, un aptuvenos aprēķinos to parasti ņem vienādu ar x = 0,4 omi / km.

Attiecībā uz līnijām ar spriegumu 220 kV un vairāk tiek novērota tā sauktā parādība. "Kronis". Šī parādība ir saistīta ar enerģijas zudumiem, īpaši nozīmīgi sliktos laikapstākļos.Lai novērstu pārmērīgus korona zudumus, ir nepieciešams noteikts vadītāja diametrs. Pie sprieguma virs 220 kV tiek iegūti blīvi vadi ar tik lielu šķērsgriezumu, ka tas nav ekonomiski pamatots.Šo iemeslu dēļ ir ierosināti dobi vara vadi, un tiem ir zināms pielietojums.

No koronas viedokļa efektīvāk izmantot dobu - sadalītu vadu vietā... Sadalīts vads sastāv no 2 līdz 4 atsevišķiem vadiem, kas atrodas noteiktā attālumā viens no otra.

Kad stieple sadalās, tā diametrs palielinās, un rezultātā:

a) koronas izraisītie enerģijas zudumi ir ievērojami samazināti,

b) samazinās tā reaktīvā un viļņu pretestība un attiecīgi palielinās elektrolīnijas dabiskā jauda. Līnijas dabiskais spēks palielinās aptuveni, sadalot divus pavedienus par 25 - 30%, par trim - līdz 40%, par četriem - par 50%.

Gareniskā kompensācija

Palielinoties līnijas garumam, attiecīgi palielinās tās pretestība, kā rezultātā ievērojami pasliktinās paralēlās darbības stabilitāte. Garas pārvades līnijas pretestības samazināšana palielina tās nestspēju. Šādu samazinājumu visefektīvāk var panākt, secīgi iekļaujot līnijā statiskos kondensatorus.

Šādi kondensatori pēc savas iedarbības ir pretēji līnijas pašinduktivitātes darbībai, un tādējādi tie vienā vai otrā pakāpē to kompensē. Tāpēc šai metodei ir vispārīgs nosaukums gareniskā kompensācija... Atkarībā no statisko kondensatoru skaita un izmēra induktīvo pretestību var kompensēt vienam vai otram līnijas garumam. Kompensētās līnijas garuma attiecību pret tās kopējo garumu, kas izteikta vienības daļās vai procentos, sauc par kompensācijas pakāpi.

Pārvades līnijas sekcijā iekļautie statiskie kondensatori ir pakļauti neparastiem apstākļiem, kas var rasties īssavienojuma laikā gan pašā pārvades līnijā, gan ārpus tās, piemēram, uztverošajā tīklā. Visnopietnākie ir īssavienojumi pašā līnijā.

Caur kondensatoriem izejot lielām avārijas strāvām, spriegums tajos ievērojami palielinās, kaut arī uz īsu brīdi, taču tas var būt bīstami to izolācijai. Lai no tā izvairītos, paralēli kondensatoriem ir pievienota gaisa sprauga. Kad spriegums pāri kondensatoriem pārsniedz noteiktu, iepriekš izvēlētu vērtību, sprauga tiek nogriezta, un tas rada paralēlu ceļu avārijas strāvas plūsmai. Viss process notiek ļoti ātri un pēc tā pabeigšanas atkal tiek atjaunota kondensatoru efektivitāte.

Kad kompensācijas pakāpe nepārsniedz 50%, tad piemērotākā uzstādīšana ir statisko kondensatoru bankas līnijas vidū, savukārt to jauda ir nedaudz samazināta un darba apstākļi tiek atviegloti.