Mjere za poboljšanje stabilnosti i kontinuiranog rada dalekovoda na velikim udaljenostima

Najvažniju ulogu u prijenosu električne energije na velike udaljenosti ima stabilnost paralelnog rada dalekovoda. U skladu s uvjetima stabilnosti, prijenosni kapacitet voda raste proporcionalno kvadratu napona, pa je povećanje prijenosnog napona jedan od najučinkovitijih načina povećanja opterećenja strujnog kruga i time smanjenja broja paralelnih strujnih krugova. .

U slučajevima kada je tehnički i ekonomski nepraktično prenositi vrlo velike snage reda veličine 1 milijun kW ili više na velike udaljenosti, tada je potrebno vrlo značajno povećanje napona. Međutim, istovremeno se značajno povećava veličina opreme, njezina težina i cijena, kao i poteškoće u njezinoj proizvodnji i razvoju. S tim u vezi, posljednjih godina razvijene su mjere za povećanje kapaciteta dalekovoda, koje bi bile jeftine, a istovremeno prilično učinkovite.

Sa stajališta pouzdanosti prijenosa električne energije bitna je statička i dinamička stabilnost paralelnog rada... Neke od dolje razmotrenih aktivnosti relevantne su za obje vrste stabilnosti, dok su druge prvenstveno za jednu od njih, o čemu će biti riječi u -dolje.

Ubrzajte brzinu

Općeprihvaćeni i najjeftiniji način povećanja prijenosne snage je smanjenje vremena isključenja oštećenog elementa (voda, njegovog zasebnog dijela, transformatora itd.), koje se sastoji od vremena djelovanja relejna zaštita te vrijeme rada same sklopke. Ova mjera široko se primjenjuje na postojeće dalekovode. Što se tiče brzine, posljednjih godina postignut je veliki napredak u relejnoj zaštiti i prekidačima.

Brzina zaustavljanja važna je samo za dinamičku stabilnost i to uglavnom za međusobno povezane dalekovode u slučaju kvarova na samom dalekovodu. Za blokovske prijenose energije, gdje kvar na vodu dovodi do gašenja bloka, važna je dinamička stabilnost u slučaju kvarova u prihvatnoj (sekundarnoj) mreži te je stoga potrebno voditi računa o što bržem otklanjanju kvara. u ovoj mreži.

Primjena brzih regulatora napona

Kod kratkih spojeva u mreži, zbog protjecanja velikih struja, uvijek dolazi do jednog ili drugog smanjenja napona. Padovi napona mogu se pojaviti i iz drugih razloga, na primjer, kada se opterećenje brzo povećava ili kada se napajanje generatora isključi, što rezultira redistribucijom snage između pojedinačnih stanica.

Smanjenje napona dovodi do naglog pogoršanja stabilnosti paralelnog rada... Da bi se to uklonilo, potrebno je brzo povećanje napona na krajevima prijenosa energije, što se postiže korištenjem brzih regulatora napona koji utječu uzbudu generatora i povećanje njihove napetosti.

Ova aktivnost je jedna od najjeftinijih i najučinkovitijih. Međutim, potrebno je da regulatori napona imaju inerciju, a osim toga, uzbudni sustav stroja mora osigurati potrebnu brzinu porasta napona i njegovu veličinu (višestrukost) u odnosu na normalu, tj. takozvani strop“.

Poboljšanje hardverskih parametara

Kao što je gore spomenuto, ukupna vrijednost prijenosni otpor uključuje otpor generatora i transformatora. S gledišta stabilnosti paralelnog rada, važna stvar je reaktancija (aktivni otpor, kao što je gore navedeno, utječe na snagu i gubitak energije).

Pad napona preko reaktancije generatora ili transformatora pri njegovoj nazivnoj struji (struja koja odgovara nazivnoj snazi), koji se odnosi na normalni napon i izražen kao postotak (ili dijelovi jedinice), jedna je od važnih karakteristika generator ili transformator.

Iz tehničkih i ekonomskih razloga, generatori i transformatori su dizajnirani i proizvedeni za specifične odgovore koji su optimalni za dani tip stroja. Reaktancije mogu varirati unutar određenih granica, a smanjenje reaktancije je u pravilu popraćeno povećanjem veličine i težine, a time i cijene.Međutim, poskupljenje generatora i transformatora je relativno malo i ekonomski potpuno opravdano.

Neki od postojećih dalekovoda koriste opremu s poboljšanim parametrima. Također treba napomenuti da se u praksi u nekim slučajevima koristi oprema sa standardnim (tipičnim) reaktantima, ali s nešto većom snagom, izračunatom posebno za faktor snage od 0,8, dok zapravo prema prijenosnom načinu snage , treba očekivati ​​da bude jednak 0,9 — 0,95.

U slučajevima kada se snaga prenosi iz hidroelektrane i turbina može razviti snagu veću od nazivne za 10%, a ponekad i više, tada pri tlakovima većim od proračunskih dolazi do povećanja djelatne snage koju daje generator. je moguće.

Promjena postova

U slučaju nesreće, jedan od dva paralelna voda koji rade u povezanoj shemi i bez srednje selekcije, potpuno se pokvari i stoga se otpor dalekovoda udvostruči. Prijenos dvostruko veće snage na preostalom radnom vodu moguć je ako ima relativno malu duljinu.

Za vodove znatne duljine, poduzimaju se posebne mjere za kompenzaciju pada napona u vodu i njegovo održavanje konstantnim na prijemnom kraju prijenosa električne energije. U tu svrhu moćno sinkroni kompenzatorikoji šalju jalovu snagu u vod koji djelomično kompenzira zaostalu jalovu snagu uzrokovanu reaktancijom samog voda i transformatora.

Međutim, takvi sinkroni kompenzatori ne mogu jamčiti stabilnost rada dugog prijenosa snage.Na dugim vodovima, kako bi se izbjeglo smanjenje prenesene snage u slučaju hitnog isključivanja jednog strujnog kruga, mogu se koristiti sklopni stupovi koji dijele vod na nekoliko dijelova.

Na rasklopnim mjestima raspoređene su sabirnice, na koje se pomoću sklopki spajaju pojedini dijelovi vodova. U prisutnosti stupova, u slučaju nesreće, samo se oštećeni dio odvaja, pa se ukupni otpor linije malo povećava, na primjer, s 2 sklopna stupa, povećava se samo za 30%, a ne dvostruko, kao što bi bilo s nedostatkom smjenskih mjesta.

Što se tiče ukupnog otpora cjelokupnog prijenosa električne energije (uključujući otpor generatora i transformatora), povećanje otpora će biti još manje.

Razdvajanje žica

Reaktancija vodiča ovisi o omjeru udaljenosti između vodiča i polumjera vodiča. S povećanjem napona u pravilu se povećava i razmak između žica i njihov presjek, a time i polumjer. Stoga reaktancija varira unutar relativno uskih granica, au približnim izračunima obično se uzima jednaka x = 0,4 ohma / km.

Kod vodova napona 220 kV i više uočava se pojava tzv. "Kruna". Ova pojava povezana je s gubicima energije, posebno značajnim u lošim vremenskim uvjetima.Da bi se eliminirali preveliki gubici korone, potreban je određeni promjer vodiča. Kod napona iznad 220 kV dobivaju se gusti vodiči toliko velikog presjeka da se to ne može ekonomski opravdati.Iz tih razloga predložene su šuplje bakrene žice koje su našle određenu primjenu.

S gledišta korone, učinkovitije je koristiti umjesto šupljih - rascjepkane žice... Rascjepkana žica sastoji se od 2 do 4 odvojene žice koje se nalaze na određenoj udaljenosti jedna od druge.

Kada se žica razdvoji, njen promjer se povećava i kao rezultat:

a) gubici energije zbog korone značajno su smanjeni,

b) smanjuje mu se jalov i valni otpor i shodno tome povećava se prirodna snaga dalekovoda. Prirodna snaga linije povećava se otprilike kada se dvije niti cijepaju za 25-30%, tri - do 40%, četiri - za 50%.

Uzdužna kompenzacija

Kako se duljina voda povećava, njegova reaktancija se u skladu s tim povećava, a kao rezultat toga, stabilnost paralelnog rada značajno se pogoršava. Smanjenje reaktancije dugog dalekovoda povećava njegovu nosivost. Takvo smanjenje može se najučinkovitije postići uzastopnim uključivanjem statičkih kondenzatora u liniju.

Takvi su kondenzatori u svom učinku suprotni djelovanju samoinduktivnosti voda, pa ga u jednom ili drugom stupnju kompenziraju. Stoga ova metoda ima opći naziv longitudinalna kompenzacija... Ovisno o broju i veličini statičkih kondenzatora, induktivni otpor se može kompenzirati za jednu ili drugu duljinu voda. Omjer duljine kompenzirane linije i njezine ukupne duljine, izražen u dijelovima jedinice ili kao postotak, naziva se stupanj kompenzacije.

Statički kondenzatori koji se nalaze u dionici dalekovoda izloženi su neuobičajenim uvjetima koji mogu nastati tijekom kratkog spoja kako na samom dalekovodu tako i izvan njega, primjerice u prihvatnoj mreži. Najozbiljniji su kratki spojevi na samom vodu.

Kada velike struje u nuždi prolaze kroz kondenzatore, napon u njima se značajno povećava, iako za kratko vrijeme, ali može biti opasno za njihovu izolaciju. Da bi se to izbjeglo, zračni raspor je spojen paralelno s kondenzatorima. Kada napon na kondenzatorima prijeđe određenu, prethodno odabranu vrijednost, razmak se prekida i to stvara paralelni put za protok struje u nuždi. Cijeli proces se odvija vrlo brzo i nakon njegovog završetka ponovno se vraća učinkovitost kondenzatora.

Kada stupanj kompenzacije ne prelazi 50%, tada je najprikladnija ugradnja baterije statičkih kondenzatora u sredini linije, pri čemu im se donekle smanjuje snaga i olakšavaju uvjeti rada.