Intézkedések a villamos vezetékek stabilitásának és folyamatos működésének javítására nagy távolságokon

A villamos energia nagy távolságra történő átvitelében a legfontosabb szerepet a villamos vezeték párhuzamos működésének stabilitása játssza. A stabilitási feltételeknek megfelelően a vezeték átviteli kapacitása a feszültség négyzetével arányosan növekszik, ezért az átviteli feszültség növelése az egyik leghatékonyabb módja az áramkör terhelésének növelésének és ezáltal a párhuzamos áramkörök számának csökkentésének. .

Azokban az esetekben, amikor műszakilag és gazdaságilag nem kivitelezhető nagyon nagy, 1 millió kW nagyságrendű vagy nagyobb teljesítmények nagy távolságra történő átvitele, nagyon jelentős feszültségnövelésre van szükség. Ezzel párhuzamosan azonban jelentősen megnő a berendezés mérete, súlya és költsége, valamint a gyártás és fejlesztés nehézségei. Ezzel kapcsolatban az elmúlt években intézkedéseket dolgoztak ki a távvezetékek kapacitásának növelésére, ami olcsó és egyben meglehetősen hatékony lenne.

Az erőátviteli megbízhatóság szempontjából az számít, hogy a párhuzamos működés statikus és dinamikus stabilitása... Az alábbiakban tárgyalt tevékenységek egy része mindkét típusú stabilitásra vonatkozik, míg mások elsősorban az egyikre, amelyekről szó lesz in -down.

Gyorsítsa le a sebességet

Az átvitt teljesítmény növelésének általánosan elfogadott és legolcsóbb módja a sérült elem (vezeték, külön szakasza, transzformátor stb.) kikapcsolási idejének csökkentése, amely a működési időből áll. relé védelem és magának a kapcsolónak a működési idejét. Ezt az intézkedést széles körben alkalmazzák a meglévő elektromos vezetékekre. A sebesség tekintetében az elmúlt években számos nagy előrelépés történt mind a relévédelem, mind a megszakítók terén.

A leállási sebesség csak a dinamikus stabilitás szempontjából fontos, és főleg az összekapcsolt távvezetékeknél magán a távvezetéken fellépő hibák esetén. Az energiablokk átviteleknél, ahol a vezeték hibája a blokk leállásához vezet, a dinamikus stabilitás fontos a fogadó (másodlagos) hálózat meghibásodása esetén, ezért gondoskodni kell a hiba lehető leggyorsabb megszüntetéséről. ebben a hálózatban.

Nagy sebességű feszültségszabályozók alkalmazása

A hálózatban fellépő rövidzárlatok esetén a nagy áramok áramlása miatt mindig van egyik vagy másik feszültségcsökkenés. Feszültségcsökkenés más okok miatt is előfordulhat, például amikor a terhelés gyorsan növekszik, vagy amikor a generátor áramellátását lekapcsolják, ami az egyes állomások közötti újraelosztást eredményezi.

A feszültség csökkenése a párhuzamos működés stabilitásának éles romlásához vezet... Ennek kiküszöbölésére az erőátvitel végein a feszültség gyors növekedése szükséges, amit a nagy sebességű feszültségszabályozók alkalmazásával érnek el, amelyek befolyásolják a generátorok gerjesztését és növeli a feszültségüket.

Ez a tevékenység az egyik legolcsóbb és leghatékonyabb. Szükséges azonban, hogy a feszültségszabályozók tehetetlenséggel rendelkezzenek, és ezen felül a gép gerjesztőrendszerének biztosítania kell a feszültség és a normálhoz viszonyított nagyságának (multiplicitásának) szükséges ütemét, pl. az úgynevezett mennyezet".

A hardver paramétereinek javítása

Mint fentebb említettük, a teljes érték átviteli ellenállás magában foglalja a generátorok és transzformátorok ellenállását. A párhuzamos működés stabilitása szempontjából a reaktancia a fontos (az aktív ellenállás, mint fentebb említettük, befolyásolja a teljesítményt és az energiaveszteséget).

A feszültségesés a generátor vagy transzformátor reaktanciáján a névleges áram mellett (a névleges teljesítménynek megfelelő áram), a normál feszültségre vonatkoztatva és százalékban (vagy az egység részeiben) kifejezve az egyik fontos jellemzője generátor vagy transzformátor.

Műszaki és gazdasági okokból a generátorokat és transzformátorokat úgy tervezik és gyártják, hogy az adott géptípushoz optimális válaszreakciókat biztosítsanak. A reaktancia bizonyos határokon belül változhat, és a reaktancia csökkenése általában a méret és a tömeg növekedésével, így a költségek növekedésével jár.A generátorok és transzformátorok drágulása azonban viszonylag csekély és gazdaságilag teljes mértékben indokolt.

A meglévő távvezetékek egy része javított paraméterekkel rendelkező berendezéseket használ. Azt is meg kell jegyezni, hogy a gyakorlatban bizonyos esetekben szabványos (tipikus) reagensekkel rendelkező berendezéseket használnak, de valamivel nagyobb teljesítménnyel, különösen 0,8-as teljesítménytényezőre számítva, valójában az átviteli mód szerint. , várhatóan egyenlőnek kell lennie 0-val. 9 — 0,95.

Azokban az esetekben, amikor a vízerőműről továbbítják a teljesítményt, és a turbina a névlegesnél 10%-kal nagyobb teljesítményt tud kifejleszteni, esetenként még többet is, akkor a számított nyomást meghaladó nyomáson a generátor által adott hatásos teljesítmény növekedése. lehetséges.

Hozzászólások változása

Baleset esetén az összekapcsolt sémában és közbenső kiválasztás nélkül üzemelő két párhuzamos vezeték közül az egyik teljesen tönkremegy, ezért az elektromos vezeték ellenállása megkétszereződik. A fennmaradó munkavonalon kétszer akkora teljesítmény átvitele lehetséges, ha annak viszonylag rövid a hossza.

Jelentős hosszúságú vezetékeknél speciális intézkedéseket tesznek a vezeték feszültségesésének kompenzálására és állandó szinten tartására az erőátvitel vevő végén. Ebből a célból erős szinkron kompenzátorokamelyek meddőteljesítményt küldenek a vezetékre, amely részben kompenzálja a vezeték és a transzformátorok reaktanciája által okozott lemaradó meddőteljesítményt.

Az ilyen szinkron kompenzátorok azonban nem tudják garantálni a hosszú erőátvitel működési stabilitását.Hosszú vonalakon, hogy elkerüljük az átvitt teljesítmény csökkenését egy áramkör vészleállása esetén, kapcsolópólusok használhatók, amelyek több szakaszra osztják a vezetéket.

A kapcsolóoszlopokon gyűjtősínek vannak elrendezve, amelyekhez kapcsolók segítségével a vezetékek külön szakaszai csatlakoznak. Pólusok jelenlétében baleset esetén csak a sérült szakaszt választják le, ezért a vezeték teljes ellenállása kissé megnő, például 2 kapcsolópólus esetén csak 30%-kal nő, és nem kétszer, mint az állásváltások hiányával lenne.

A teljes erőátvitel teljes ellenállását tekintve (beleértve a generátorok és transzformátorok ellenállását is) az ellenállás növekedése még kisebb lesz.

A vezetékek szétválasztása

A vezető reaktanciája a vezetők közötti távolság és a vezető sugarának arányától függ. A feszültség növekedésével rendszerint a vezetékek távolsága és keresztmetszete, így a sugár is növekszik. Ezért a reaktancia viszonylag szűk határokon belül változik, és a hozzávetőleges számításokban általában x = 0,4 ohm / km-nek veszik.

A 220 kV és annál nagyobb feszültségű vezetékek esetében az ún. "Korona". Ez a jelenség energiaveszteséggel jár, különösen rossz időjárás esetén, A túlzott koronaveszteségek kiküszöbölése érdekében a vezető bizonyos átmérője szükséges. 220 kV feletti feszültségen olyan nagy keresztmetszetű, sűrű vezetőket kapunk, hogy ez gazdaságilag nem indokolható.Ezen okok miatt javasolták az üreges rézhuzalokat, amelyek bizonyos felhasználásra találtak.

A korona szempontjából hatékonyabb az üreges - hasított vezetékek helyett a használata... Egy osztott vezeték 2-4 különálló vezetékből áll, amelyek egymástól bizonyos távolságra helyezkednek el.

Amikor a huzal megszakad, az átmérője megnő, és ennek eredményeként:

a) a korona miatti energiaveszteség jelentősen csökken,

b) reaktív és hullámellenállása csökken, és ennek megfelelően nő a vezeték természetes teljesítménye. A zsinór természetes ereje körülbelül két szál elválasztásakor növekszik 25-30%-kal, hárommal - legfeljebb 40%-kal, négyszerrel - 50%-kal.

Hosszanti kompenzáció

A vezeték hosszának növekedésével ennek megfelelően növekszik a reaktanciája, és ennek következtében a párhuzamos működés stabilitása jelentősen romlik. A hosszú távvezeték reaktanciájának csökkentése növeli a teherbíró képességét. Ez a csökkentés a leghatékonyabban a statikus kondenzátorok vezetékbe történő szekvenciális beépítésével érhető el.

Az ilyen kondenzátorok hatásukban ellentétesek a vonal öninduktivitásának hatásával, és így valamilyen mértékben kompenzálják azt. Ezért ennek a módszernek az általános neve longitudinális kompenzáció... A statikus kondenzátorok számától és méretétől függően az induktív ellenállás kompenzálható egy vagy másik vezetékhosszon. A kompenzált vonal hosszának a teljes hosszához viszonyított arányát egységrészekben vagy százalékban kifejezve a kompenzáció mértékének nevezzük.

A távvezeték-szakaszban lévő statikus kondenzátorok szokatlan körülményeknek vannak kitéve, amelyek rövidzárlat során mind a távvezetéken, mind azon kívül, például a fogadó hálózatban felléphetnek. A legsúlyosabbak a rövidzárlatok magán a vezetéken.

Ha nagy vészáramok haladnak át a kondenzátorokon, akkor bennük a feszültség jelentősen megnő, bár rövid időre, de veszélyes lehet a szigetelésükre. Ennek elkerülése érdekében a kondenzátorokkal párhuzamosan légrést kell csatlakoztatni. Ha a kondenzátorokon lévő feszültség túllép egy bizonyos, előre kiválasztott értéket, a rés megszakad, és ez párhuzamos utat hoz létre a vészáram áramlásához. Az egész folyamat nagyon gyorsan lezajlik, és a befejezése után a kondenzátorok hatásfoka ismét helyreáll.

Ha a kompenzáció mértéke nem haladja meg az 50%-ot, akkor a legmegfelelőbb telepítés statikus kondenzátor bankok a sor közepén, miközben teljesítményük némileg csökken, és a munkakörülmények is könnyebbé válnak.