Распределение напряжения вдоль линии СВН

Распределение напряжения вдоль длины линии определяется значением передаваемой мощности. Натуральная мощность течет по линии, когда сопротивление нагрузки на ее конце равно волновому сопротивлению .

Натуральная мощность линии с номинальным напряжением равна

.

Для линий без потерь (,) натуральная мощность является активной и определяется следующим выражением (рис. 7.4, а):

где с учетом (7.3) I

.

Значения натуральной мощности для ВЛ различных приведены в табл. 6.5.

Рассмотрим соотношения между напряжениями и мощностями в конце и начале линии.

а—передача натуральной мощности; б—диаграммы напряжения при разных соотношениях и ; в—холостой ход линии; г—зависимость модуля напряжения от l при =const

Предположив линию без потерь получим из (7.2) следующие, более простые выражения [17]:

;

. (7.7)

Будем считать, что в конце линии на шины с напряжением включена нагрузка с сопротивлением и мощностью. Предположим, что вектор напряжения в конце линии совпадает с осью действительных величин, т.e. .

При принятых условиях первое из уравнений (7.7) примет вид

. (7.8)

При передаче по линии без потерь натуральной мощности, т. е. при условии , уравнение (7.8) упрощается следующим образом:

. (7.9)

Из выражения для и (7.6) следует

.(7.10)

Если принять и подставить (7.10) в (7.8), то можно получить следующее выражение для напряжения , отстоящего на расстоянии , км, от конца линии:

. (7.11)

С помощью (7.11) можно построить диаграммы распределения напряжения вдоль длины линии при разных соотношениях , и . При изменении длины линии от нуля до длины волны в соответствии с (7.5) изменяется от 0 до .

Тогда, как это следует из (7.11), при изменении от до конец вектора напряжения описывает окружность.

На рис. 7.4, б показаны диаграммы распределения напряжения вдоль линии длиной до 6000 км при . Зависимость соответствует передаче мощности , равной натуральной, 2 — больше и 3 — меньше натуральной. Через , обозначены напряжения в точке, расположенной на расстоянии 1000 км от конца линии соответственно при , и . Угол сдвига между напряжениями и при передаче по линии натуральной мощности обозначен .

Из (7.9) или (7.11) при следует, что при зависимость на рис. 7.4, б – это окружность. При передаче по линии активной мощности больше натуральной с увеличением длины линии будет быстрее, чем в предыдущем случае, расти величина . При этом окружность 1, образованная концом вектора , будет вытягиваться по вертикали, превращаясь в эллипс 2 на рис 7.4, б, меньшая ось которого равна . Если по линии будет передаваться мощность меньше натуральной, то указанная окружность будет сжиматься вдоль той же оси, образуя эллипс 3 (рис. 7.4, б), большая ось которого равна . Предельный случай режимов при — это холостой ход линии (рис. 7.4, в), когда . При этом эллипс 3 вырождается в прямую линию.

При неизменном модуле напряжения в начале линии из рис. 7.4, б можно получить зависимости, приведенные на рис. 7.4, г. При это прямая 1; при — кривая 2, для которой , т.е. напряжение в начале линии больше, чем в конце; при — кривая 2 для которой , т.е. напряжение в начале линии меньше, чем в конце. Аналогичные зависимости можно построить, если поддерживать постоянным напряжение в конце линии.

Для ЛЭП сверхвысокого напряжения характерен переменный режим передачи мощности, что приводит к изменению напряжения вдоль линии. Так, если , то напряжение в конце линии мало, его надо поднимать. При снижении мощности до (в часы минимумов нагрузки) велико, его надо понижать. Кроме того, при минимальных нагрузках уменьшаются потери реактивной мощности в индуктивном сопротивлении линии и появляются большие перетоки зарядной мощности , которые создают дополнительные потери

.

Поэтому на ЛЭП сверхвысокого напряжения, как правило, устанавливаются различные компенсирующие устройства (КУ). С помощью КУ выравнивается напряжение вдоль линии, ограничиваются перетоки зарядной мощности. Кроме того, КУ выполняют важные функции, повышая наибольшую передаваемую по линии мощность (см. § 7.4) и обеспечивая баланс реактивной мощности в приемных системах.

На ЛЭП сверхвысокого напряжения применяются синхронные компенсаторы (СК), реакторы (Р) и статические источники реактивной мощности (ИРМ).

Для регулирования реактивной мощности и напряжения, а также для снижения внутренних перенапряжений на ЛЭП сверхвысокого напряжения применяются шунтирующие реакторы. С точки зрения обеспечения желаемого распределения напряжения вдоль линии их целесообразно размещать равномерно. Однако такое решение неприемлемо ни экономически, ни практически, и реакторы обычно устанавливаются на подстанциях (рис. 7.5, а) или

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: