Рассчитать погонные, волновые параметры и натуральную мощность линии

ФГБОУ ВО

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

 

РАСЧЁТНОЕ ЗАДАНИЕ

по дисциплине «Электропередачи сверхвысокого напряжения»

Студент: Клеев Ю.В.

Группа: Э-07 13

Преподаватель: Мурачёв А.С.

 

 

Москва, 2017

 

Схема и параметры электропередачи

Для одноцепной электропередачи, схема и исходные данные которой приведены ниже, рассчитать основные режимные характеристики, параметры схемы замещения, оценить пропускную способность и выполнить другие расчёты, содержание которых указано далее.

Схема электропередачи № 3

Номинальное напряжение 330 кВ

Длина электропередачи 300 км

Наибольшая передаваемая мощность в зимний период 415 МВт

Наименьшая мощность, передаваемая летом, от наибольшей зимней 70%

Количество и марка проводов в фазе 2×(АС 300/39)

Шаг расщепления 32 см

Расстояние между фазами 9,0 м

Коэффициент гладкости проводов 0,88

Относительная среднегодовая плотность воздуха 1,04

Среднемесячная температура января 5˚С

Среднемесячная температура июля 25˚С

Время использования максимальной нагрузки электропередачи 6000 часов

Коэффициент мощности на шинах приёмной системы в режимах наибольшей нагрузки электропередачи 0,9

Избыточная реактивная мощность, принимаемая системой, не более 50 Мвар

 

 

Рис. 1. Схема электропередачи

 

Содержание расчётного задания

Рассчитать погонные, волновые параметры и натуральную мощность линии

Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз А, В и С:

Радиус расщепления:

Радиус эквивалентного провода:

для провода АС 300/39: ([1] табл. 3.5);

Удельное активное сопротивление:

для одиночного провода АС 300/39: ([1] табл. 3.5).

Удельное индуктивное сопротивление:

Удельная емкостная проводимость:

Волновое сопротивление идеализированной линии (принимаем ):

Коэффициент изменения фазы:

Волновая длина линии:

Натуральная мощность линии:

2.2. Для режима наибольшей передаваемой мощности при K =1, принимая линию идеализированной, рассчитать и построить эпюры распределения напряжения, тока, реактивной мощности по длине линии, рассчитать средний квадратичный ток. Аналогичные эпюры построить при наличии перепада напряжений по концам линии

Рассмотрим режим наибольшей передаваемой мощности при K =1, принимая , где .

Натуральная мощность в данном режиме:

Наибольшая передаваемая мощность в зимний период:

Реактивная мощность в конце линии:

Реактивная мощность в начале линии при K =1: .

Уравнения длинной линии для промежуточной точки, расположенной на расстоянии l_x от конца линии:

 

Выражения для определения напряжения, тока и реактивной мощности вдоль линии в относительных единицах:

Напряжение, ток и реактивная мощность в середине линии (l_x = 150 км):

Остальные результаты расчёта сведены в табл. 1.

Таблица 1. Режим наибольшей передаваемой мощности при K =1
lx, км
	‒0,0145	‒0,007		0,007	0,0145

 

Среднеквадратичный ток:

Удельное активное сопротивление одиночного провода при заданной среднемесячной январской температуре:

Оценочное значение потерь активной мощности:

Рис. 2. Распределение напряжения вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K =1

Рис. 3. Распределение тока вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K =1

Рис. 4. Распределение реактивной мощности вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K =1

Рассмотрим режим наибольшей передаваемой мощности при K =1,075, принимая и .

Наибольшая передаваемая мощность в зимний период:

Реактивная мощность в конце линии:

Реактивная мощность в начале линии:

Напряжение, ток и реактивная мощность в середине линии (l_x = 150 км):

Остальные результаты расчёта сведены в табл. 2.

 

Таблица 2. Режим наибольшей передаваемой мощности при K =1,075
lx, км
	0,18	0,22	0,25	0,27	0,29

 

Среднеквадратичный ток:

Оценочное значение потерь активной мощности:

Рис. 5. Распределение напряжения вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K =1,075

Рис. 6. Распределение тока вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K =1,075

Рис. 7. Распределение реактивной мощности вдоль линии для режима передачи наибольшей мощности при K =1,075

 

2.3. Провести аналогичные расчёты для режима наименьшей передаваемой мощности, приняв

Рассмотрим режим наименьшей передаваемой мощности при K =1, принимая .

Натуральная мощность в данном режиме:

Наименьшая передаваемая мощность в летний период:

Реактивная мощность в конце линии:

Реактивная мощность в начале линии при K =1: .

Расчёт аналогичен представленному в п. 2.2, результаты сведены в табл. 3.

Напряжение, ток и реактивная мощность в середине линии (l_x = 150 км):

Таблица 3. Режим наименьшей передаваемой мощности при K =1
lx, км
	0,047	0,024		‒0,024	‒0,047

Среднеквадратичный ток:

Удельное активное сопротивление одиночного провода при заданной среднемесячной июльской температуре:

Оценочное значение потерь активной мощности:

Рис. 8. Распределение напряжения вдоль линии для режима передачи наименьшей мощности

 

Рис. 9. Распределение тока вдоль линии для режима передачи наименьшей мощности

Рис. 10. Распределение реактивной мощности вдоль линии для режима передачи наименьшей мощности