Курсовой проект по дисциплине Специальные вопросы проектирования магистральных эп свн

• Название: Курсовой проект по дисциплине Специальные вопросы проектирования магистральных эп свн
• Дата: 20.02.2023
• Размер: 1.17 Mb.
• Имя файла: Example_Primer_oformlenia_KP_DEP.docx
• Тип: Курсовой проект; #946883
• страница: 8 из 9

РАСЧЕТЫ СИНХРОНИЗАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ПЕРЕДАЧИ

Под синхронизационным режимом понимается управляемый режим одностороннего включения передачи, когда линия головного участка отключена с какой-либо одной стороны - или со стороны промежуточной подстанции, или со стороны станции. Если головной участок по проекту должен иметь две цепи, то рассматривается только одна цепь, а вторая цепь находится в стадии сооружения (принимается пусковая схема электропередачи).

В проекте рассматриваются два случая точной синхрониза­ции генератора передающей станции с приемной системой: - синхронизация на шинах промежуточной подстанции; - синхронизация на шинах передающей станции.

Как при одном, так и при другом виде синхронизации возможно повышение напряжения на отключенном конце линии сверх кратковремен­но допустимых значений, перегрузка генераторов и синхронных компен­саторов стекающей с линии реактивной мощностью, возникновение самовозбуждения генератора электростанции.

Выявление недопустимых режимов, разработка мероприятий по введению режимных параметров в допустимые пределы и являются целью выполнения этого раздела проекта. Таким образом, задачи расчета двух упомянутых выше синхронизационных режимов состоят в следующем: Определение напряжений на открытом и питающем концах линии головного участка в соответствии с условиями синхронизации; В случае если значения этих напряжений выходят за допустимые пределы, то проводится разработка мероприятий по их нормализации; Определение реактивной мощности, стекающей с линии; в случае необходимости, разработка способов ее компенсации; Выявление возможности самовозбуждения генератора станции, работающего на длинную разомкнутую линию, и разработка мероприятий по его предотвращению, если это требуется.

1. 
   Расчет режима при синхронизации на шинах промежуточной подстанции
   

В этом случае линия головного участка передачи включена со сто­роны станции и отключена на промежуточной подстанции. При этом промежуточная подстанция снабжается энергией от приемной систе­мы по второму участку передачи. Напряжение на шинах СВН под­станции определяется, исходя из того, что синхронизация осуществля­ется в режиме максимальных нагрузок районной сети.

Для соблюдения условий точной синхронизации необходимо, чтобы напряжение на отключенном конце головного участка было равно напряже­нию на шинах промежуточной подстанции. Изменение напряжения на отключенном конце осуществляется путем изменения напряжения в начале первого участка линии за счет регулирования возбуждения генератора.

При включении синхронного генератора на разомкнутую линию при определенных соотношениях параметров схемы замещения возможно возникновение самовозбуждения. При выявлении возможности самовозбуждения в схеме замещения должны быть учтены все имеющиеся реак­торы, которые могут быть включены на разомкнутую линию.

Если самовозбуждение все же возникает, необходимо выполнить мероприятия по его устранению: может быть рассмотрена установка дополнительных реакторов, а также работа двух генераторов, включённых на разомкнутую линию, по которой осуществляется синхронизация.

Параметры П-образной схемы замещения и эквивалентных четырехполюсников для двух участков электропередачи взяты из режима наибольшей передаваемой мощности (см. п. 3.1). Схема замещения электропередачи в данном режиме изображена на рис.39.

Рис.38. Схема замещения электропередачи при синхронизации на шинах промежуточной подстанции

Синхронизация проводится при одной работающей цепи линии первого участка. Запишем параметры эквивалентного четырехполюсника:

;

Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего первый участок электропередачи:

;

.

Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего второй участок электропередачи:

Параметры П-образной схемы замещения, замещающего второй участок электропередачи:

Расчет параметров режима для участка «ПС - система» ведется по методу в «два этапа». Проведем расчет при отключенных КУ на ПС.

1 этап:

Мощность, протекающая по обмотке АТ связи с приемной системой:

Потери реактивной мощности в обмотке высшего напряжения АТ:

Мощность, стекающая в систему:

Значение реактивной мощности, требуемой системе:

Дополнительных КУ не требуется.
2 этап:

Поскольку ,

Проведём расчет с точностью, равной 0,001, результаты представим в таблицах 34-35.

Таблица 34. Результаты расчета режимных параметров ЛЭП для режима синхронизации на шинах промежуточной ПС

Участок
ПС - Система	575+j	575,34-j54,89

Таблица 35. Результаты расчета режимных параметров промежуточной ПС для режима синхронизации на шинах промежуточной ПС

575+j244,94	34,78	496,98		-60,7	490,83	485,74

Произведем регулирование уровней напряжения на шинах среднего и низшего напряжения промежуточной подстанции.

Желаемое напряжение на шинах среднего напряжения:

Диапазон регулирования устройства РПН на стороне СН .

Желаемое число ответвлений:

Действительное значение напряжения на шинах СН:

Желаемое напряжение на шинах низшего напряжения:

Диапазон регулирования ЛРТ на стороне НН .

Таким образом, можно сделать вывод о достаточности диапазонов РПН и ЛРТ при синхронизации на шинах промежуточной подстанции для регулирования напряжения до желаемого уровня на средней и низшей стороне ПС.

Для расчёта режима синхронизации представим линию эквивалентным четырёхполюсником и определим параметры режима U и I (линейные напряжение и ток) в начале рассматриваемого участка линии.

Напряжение в начале линии:

Данное напряжение нужно сравнить с допустимым снижением напряжения у генераторов, которое составляет 0,8·U_ном=400 кВ.

Следовательно, полученное значение напряжения приемлемо по условиям работы собственных нужд генераторов и их систем возбуждения.

Примем линию идеализированной, тогда стекающая мощность в начале линии:

Построение эпюр распределения реактивной мощности и напряжений:

Эпюра распределения напряжения и мощности (по данным начала линии):

Реактивная мощность в начале первого участка:

Эпюры напряжения и реактивной мощности вдоль первого участка по данным начала линии строятся по данным зависимостям [5] (рис.39-40):

Рис. 39 Распределение напряжения вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на промежуточной системе

Рис. 40 Распределение реактивной мощности вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на промежуточной системе

Определим реактивную мощность, стекающую на генераторы.

Мощность, приходящаяся на все генераторы:

Нагрузочные потери полной мощности в трансформаторах электростанции:

Значение полной мощности, требуемое от одного генератора:

Для обеспечения допустимой работы генератора, необходимо включить имеющийся на шинах ЭС реактор. Синхронизация будет проводится двумя Г, присоединенными к расщепленной обмотке одного трансформатора, тогда необходимая мощность КУ:

Мощность, приходящаяся на все генераторы:

Нагрузочные потери полной мощности в трансформаторах электростанции:

Значение полной мощности, требуемое от одного генератора:

Работа генератора на ёмкостную нагрузку при определённом соотношении параметров схемы замещения ( может приводить к возникновению самовозбуждения. Необходима проверка возможности возникновения такой ситуации. Стоит учесть подключённый реактор на ЭС, тогда:

Входное сопротивление эквивалентного четырехполюсника:

Продольное синхронное сопротивление генератора:

самовозбуждение не возникает.
Вывод: при выполнении синхронизации на шинах промежуточной подстанции мы получили следующие результаты:

1. 
   напряжение на открытом конце линии головного участка, соответствующее условию синхронизации, составляет
   
2. 
   турбогенераторы КЭС выдают по 100 Мвар реактивной мощности;
   
3. 
   напряжение в промежуточных точках линии не превышает кратковременно допустимых значений;
   
4. 
   диапазоны РПН и ЛРТ достаточны для регулирования напряжения до желаемого уровня.
   

2. 
   Расчет режима при синхронизации на шинах передающей станции
   

В этом случае линия СВН, через которую осуществляется синхронизация, включена со стороны промежуточной подстанции и отключена со стороны станции. Характерная особенность этого режима состоит в том, что зарядная мощность от этой линии стекает в сторону промежуточной подстанции. Следует рассмотреть мероприятия по компенсации этой мощности путем использования имеющихся средств и при необходимо­сти - коррекции их мощности. При этом за счет регулирования коэффи­циента трансформации автотрансформаторов и мощности КУ промежу­точной подстанции нужно обеспечить требуемый уровень напряжения на шинах среднего напряжения этой подстанции, от которых снабжается нагрузка в режиме работы с наименьшим потреблением.

Напряжение на разомкнутом конце линии (начало первого участка) и в ее промежуточных точках не должно превосходить кратковременно допустимых значений. Снижение напряжения может быть осуществлено за счет включения реакторов на разомкнутом конце линии.

Параметры П-образной схемы замещения и эквивалентных четырехполюсников для двух участков электропередачи взяты из режима наибольшей передаваемой мощности (см. п. 2.4.2). Составим схему замещения электропередачи (рис. 40).

Расчеты, связанные с определением параметров эквивалентных четырехполюсников для двух участков электропередачи в данном режиме аналогичны расчетам, проведенным в п.3.1.

Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего первый и второй участок электропередачи:

Первый участок (в работе одна цепь):

Второй участок:

Полная мощность нагрузки:

Обобщённая нагрузка заменяется комплексным сопротивлением, приведенным к стороне высшего напряжения:
Рис. 41 Схема замещения электропередачи при синхронизации на шинах передающей станции

Параметры эквивалентного четырехполюсника, замещающего нагрузку подстанции:

Так же включим установленные на ПС реакторы:

Параметры эквивалентного четырехполюсника:

Расчет проводим по методике, изложенной в [5], в случае представления участков линий четырехполюсниками.

Запишем кратко расчетные выражения в соответствии с [5].

при :

где – коэффициенты эквивалентного четырехполюсника, замещающего всю электропередачу.

при :

,

,

где – коэффициенты эквивалентного четырехполюсника, замещающего 1-ый участок электропередачи.

Так как на шинах системы имеется АТ с РПН, уменьшим напряжение до 500 кВ:

Предусмотрим включение реакторов на ЭС.

Тогда их проводимость:

В этом случае:

Реактивная мощность, стекающая в систему:

Потери реактивной мощности в обмотке АТ связи:

Мощность, стекающая в систему:

Значение реактивной мощности, требуемой системе:

Устанавливаем дополнительно УШР мощностью 300 Мвар на шины системы, так как она способна принять лишь 300 Мвар избыточной мощности.

Напряжение на разомкнутом конце линии (начало первого участка) не превышает наибольшего рабочего напряжения и соответственно кратковременно допустимых значений.

Проверим возможность потребления реактивной мощности промежуточной ПС.

Напряжение на ПС:

Реактивная мощность, стекающая на ПС с первого участка:

Или в принятом положительном направлении по активной мощности

Определим мощность в начале второй линии:

Баланс реактивной мощности на шинах ПС:

Установленных КУ на ПС достаточно для регулирования напряжения на ВН ПС.

Произведем регулирование уровней напряжения на шинах среднего и низшего напряжения промежуточной подстанции.

Примем напряжение в средней точке равным = 346,904 кВ

Желаемое напряжение на шинах среднего напряжения:

Диапазон регулирования устройства РПН на стороне СН .

Желаемое число ответвлений:

Действительное значение напряжения на шинах СН:

Желаемое напряжение на шинах низшего напряжения в соответствии с законом встречного регулирования:

Диапазон регулирования ЛРТ на стороне НН .


Построим эпюры напряжения для первого участка:

Эпюра распределения напряжения и мощности (по данным начала линии) вдоль первого участка по данным начала линии строятся по данным зависимостям [6] (рис.42-43):

Рис. 42 Распределение напряжения вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на передающей станции

Рис. 43 Распределение реактивной мощности вдоль первого участка электропередачи в режиме синхронизации на передающей станции

Вывод: при выполнении синхронизации на шинах промежуточной подстанции мы получили следующие результаты:

1. 
   напряжение на разомкнутом конце линии головного участка и в ее промежуточных точках не превышает кратковременно допустимых значений.
   
2. 
   требуемые значения компенсации реактивной мощности не превысили те, что фигурировали в расчете режимов НМ и НБ, следовательно, установка дополнительных КУ не требуется;
   
3. 
   диапазоны РПН и ЛРТ достаточны для регулирования напряжения до желаемого уровня.
   

Итак, мы провели расчет основных рабочих и синхронизационных режимов электропередачи. Схема электрических соединений изображена на рисунке 44.


Рис.44. Схема электрических соединений спроектированной электропередачи