Материал: 41-60

Условием оптимального распределения КУ в общем виде:

44. Особенности регулирования напряжения в распределительных и системообразующих сетях высших напряжений

К этому классу обычно относятся сети с номинальным напряжением , объединяющие по высшему напряжению центры пита­ния городских, сельских, промышленных потребителей.

Потери активной мощности в правильно спроектированных ПЭС составляют обычно 3-5% от передаваемой мощности. Путем централизованного координированного управления регулирующими устройствами, можно снизить потери активной мощности на 1 – 2%.

Что касается допустимых уровней напряжения, то его повышение ограничивается условиями работы изоляции и составляет +, а понижение - в основном условиями устойчивости (частично - режимами сети, присоединенной к рассматриваемому ЦП) и составляет .

В ПЭС, которые состоят в основном из воздушных линий электропередачи и трансформаторов, активные сопротивления элементов намного меньше реактивных.

При определении потерь напряжения в ПЭС следует учитывать (за исключением ПЭС 110 кВ) поперечную составляющую, которая оказывается большой.

При рассмотрении сетей с необходимо кроме перечисленных выше особенностей учитывать потери активной мощности на корону в линиях электропередачи.

При проектировании развития ПЭС и их реконструкции комплексно решаются вопросы обеспечения баланса реактивной мощности и выявления условий регулирования напряжения в сети, обоснования пунктов размещения регулирующих устройств, выбора их типа и мощности.

Расстановка дополнительных источников реактивной мощности в ПЭС с целью снижения потерь активной мощности - задача технико-экономическая, поскольку здесь следует сопоставить затраты на установку нового оборудования с эффектом от экономии потерь. Задача должна решаться конкретно для каждого проекта развития ПЭС на основе сопоставления возможных вариантов.

44. Несимметрия в электрических сетях и мероприятия ее снижению

Причины возникновения несимметричных режимов.

Несимметричные режимы в электрических сетях возникают по следующим причинам:

- неодинаковые нагрузки в различных фазах;

- неполнофазная работа линии или других элементов а сети;

- различные параметры линий в разных фазах.

Наиболее часто несимметрия напряжений возникает из-за неравенства нагрузок фаз.

Различают два вида несимметрии: систематическую и вероятностную, или случайную. Систематическая несимметрия обусловлена неравномерной постоянной перегрузкой одной из фаз, вероятностная несимметрия соответствует непостоянным нагрузкам, при которых в разное время перегружаются разные фазы в зависимости от случайных факторов (перемежающаяся несимметрия).

Влияние несимметрии напряжений и токов. Появление напряжений и токов обратной и нулевой последовательности приводит к дополнительным потерям мощности и энергии, а также потерям напряжения в сети, что ухудшает режимы и технико-экономические показатели ее работы. Токи обратной и нулевой последовательностей увеличивают потери в продольных ветвях сети, а напряжения и токи этих же последовательностей - в поперечных ветвях.

Наложение приводит к разным дополнительным отклонениям напряжения в различных фазах. В результате напряжения могут выйти за допустимые пределы.

Несимметрия отрицательно сказывается на рабочих и технико-экономических характеристик вращающихся электрических машин.

Симметрирование напряжений в сети сводится к компенсации тока и напряжения обратной последовательности. При стабильном графике нагрузок снижение систематической несимметрии напряжений в сети может быть достигнуто выравниванием нагрузок фаз путем переключения части нагрузок с перегруженной фазы на ненагруженную.

Для симметрирования однофазных нагрузок применяется схема, состоящая из индуктивности и емкости. Нагрузка и включенная параллельно ей емкость включаются на линейное напряжение. На два других линейных напряжения включаются индуктивность и еще одна емкость.

Для симметрирования двух- и трехфазных несимметричных нагрузок применяется схема с неодинаковыми мощностями БК, включенными в треугольник применяют симметрирующие устройства со специальными трансформаторами и автотрансформаторами.

Снижение несимметрии в четырехпроводных городских сетях 0,38 кВ можно осуществлять путем уменьшения тока нулевой последовательности и снижения сопротивления нулевой последовательности в элементах сети. Уменьшение в первую очередь достигается перераспределением нагрузок.

Существенное влияние на несимметрию напряжений в сети оказывает схема соединения обмоток распределительного трансформатора (РТ) 6-10/0,4 кВ. Большинство РТ, установленных в сетях, имеют схему звезда-звезда с нулем . Такие РТ дешевле, но у них велико . Для снижения несимметрии напряжений, вызываемой РТ, целесообразно применять схемы соединения треугольник - звезда с нулем или звезда – зигзаг . Наиболее благоприятно для снижения несимметрии применение схемы Y/Z. Распределительные трансформаторы с таким соединением более дорогие, и изготовление их очень трудоемко. Поэтому их надо применять при большой несимметрии, обусловленной несимметрией нагрузок и линий.

44. Несинусоидальность в электроэнергетических системах и мероприятия по борьбе с нею

Причины возникновения несинусоидальности напряжений и токов - наличие вентильных преобразовательных установок и электроприемников с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

Электроприемники с нелинейной вольт-амперной характеристикой - это, например, газоразрядные линии (ртутные и люминесцентные), распространенные в промышленных и городских сетях.

Неблагоприятное влияние несннусоидальности на работу сетей, электрооборудования и электроприемников состоит в следующем:

- появляются дополнительные потери в электрических машинах, трансформаторах и сетях, а также дополнительные отклонения напряжения;

- затрудняется компенсация реактивной мощности с помощью БК;

- сокращается срок службы изоляции электрических машин и аппаратов;

- ухудшается работа устройств автоматики, телемеханики и связи[2].

Несинусоидальность напряжений и токов вызывает ускоренное старение изоляции электрических машин, трансформаторов и кабелей в основном в результате повышенного нагрева.

Гармоники тока, проникая в сети энергосистем, приводят к ухудшению работы высокочастотной связи и систем автоматики, а также вызывают ложные срабатывания некоторых релейных защит.

Снижение несинусоидальности можно осуществить одним из следующих способов:

- снижением уровня высших гармоник, генерируемых вентильными преобразователями;

- рациональным построением схемы электрической сети;

- использованием фильтров высших гармоник,

Снижение уровней высших гармоник, генерируемых преобразователями, можно осуществить за счет увеличения числа фаз выпрямления в преобразовательных установках (как правило, до 12) или применения специальных схем преобразователей и законов управлениями ими, обеспечивающих улучшение формы кривой их первичных, т. е. сетевых, токов.

Использование фильтров - распространенный способ снижения уровня высших гармоник. Фильтр высших гармоник представляет собой последовательно соединенные реактор и БК. Батареи конденсаторов, применяемые в фильтрах, целесообразно одновременно использовать для компенсации реактивной мощности. Экономически целесообразно применение таких многофункциональных устройств, предназначенных не только для снижения синусоидальности, но и для компенсации Q. Такие установки часто называют фильтрокомпенсирующими (ФКУ).

44. Задачи, стадии и методы проектирования электрических сетей

Проекты различных электрических сетей характеризуются рассмотрением следующих, общих для всех стадий проектирования вопросов:

- анализ существующей сети рассматриваемой энергосистемы (района, города, объекта) с точки зрения ее загрузки, условий регулирования напряжения, соответствия техническим ограничениям;

- составление балансов активной мощности на рассматриваемый расчетный срок с целью выявления необходимости сооружения новых подстанций и мест их размещения;

- выбор расчетных режимов работы электростанций, присоединенных к рассматриваемой сети (как существующих, так и вновь сооружаемых);

- обоснование схемы построения сети на каждом из расчетных уровней, параметров ее новых элементов и очередности их сооружения;

- выполнение расчетов характерных установившихся режимов работы сети (нормальных, послеаварийных, ремонтных) с целью проверки выполнения технических ограничений, условий регулирования напряжения и баланса реактивной мощности с последующим обоснованием мест установки новых компенсирующих устройств, их типов и мощности;

- выполнение расчетов токов коротких замыканий (КЗ), обоснование требований к отключающей способности коммутационной аппаратуры и выявление необходимости ограничения токов КЗ;

- проверочные расчеты статической и динамической устойчивости;

- выбор и обоснование количества, мощности и мест установки дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов (выполняется для сетей 35 кВ и менее);

- ориентировочная оценка необходимых капиталовложений и потребностей в оборудовании, проводах воздушных линий, силовых кабелях и т.п. по этапам развития.

При проектировании электрической сети, центральным является обоснование схемы ее построения.

В качестве критерия выбора оптимального варианта схемы сети (как и других энергетических объектов) служит минимум приведенных затрат на ее сооружение и эксплуатацию.

Не исключается необходимость применения метода вариантного сопоставления - метода, на котором базировалась практика проектирования в течение нескольких последних десятилетий.