Для выбора автотрансформаторов применяется следующая формула:
где kав = 1,2 – допустимый коэффициент перегрузки автотрансформаторов.
Выберем автотрансформатор (далее – АТ) для установки в начале электропередачи.
Максимальная мощность, поступающая в линию:
Необходимая мощность АТ:
Мощность однофазного АТ:
Максимальная номинальная мощность однофазных трансформаторов 500 кВ составляет 267 МВ·А, следовательно, на передающей ПС необходимо установить три группы АТ.
Необходимая мощность с учётом установки трёх групп АТ:
Мощность однофазного АТ:
Таким образом, на передающей ПС устанавливаем три группы из трёх однофазных АТ 3×(3×АОДЦТН–167000–500 /UСН) [2].
Аналогичным образом выберем АТ для установки на принимающем конце электропередачи.
Таким образом, как и на передающей, на принимающей ПС устанавливаем три группы из трёх однофазных АТ 3×(3×АОДЦТН–167000–500/ UСН).
Таблица 4. Каталожные и расчётные данные АТ [2]
| Тип | Sном, МВ·А | Каталожные данные | Расчётные данные (на три фазы) | ||||||
| АОДЦТН–167000–500/ UСН | Uном, обмоток, кВ | RАТ, Ом | XАТ, Ом | Δ Qх, Мвар | |||||
| ВН | СН | НН | ВН | СН | НН | ВН | СН | НН | |
| 500/√3 | 230/√3 | 0,58 | 0,39 | 2,9 | 61,1 | 113,5 | 2,00 |
Для зимнего и летнего периодов определить параметры П-образной схемы замещения линии
Рис. 16. П-образная схема замещения электропередачи
Параметры П-образной схемы замещения для зимнего периода:
Параметры П-образной схемы замещения для летнего периода:
Рассчитать параметры режима наибольшей передаваемой мощности для двух значений перепада напряжений, указанных в п. 2.2, и найти требуемую мощность компенсирующих устройств, дополнительно устанавливаемых на приёмной подстанции
Рис. 17. Схема замещения электропередачи
Произведём расчёт режима наибольшей передаваемой мощности для K =1 при U1 = U2 = 520 кВ.
Из п. 2.7.: 
Реактивная мощность, передаваемая из системы 1:
Реактивная мощность, поступающая в систему 2:
Напряжение в нулевой точке АТ передающей ПС:
Поскольку АТ приёмной ПС оснащены устройствами РПН, рассчитанный выше уровень напряжения с их помощью может быть поддержан. Данный тип АТ оснащён устройствами РПН с диапазоном регулирования ±8×1,4%, что соответствует диапазону [444; 556] кВ.
Напряжение в нулевой точке АТ приёмной ПС:
Данный уровень напряжения может быть поддержан.
Требуемая генерация реактивной мощности:
Произведём выбор синхронных компенсаторов (далее – СК). Известно, что обмотка НН может пропустить через себя мощность, равную 120 Мвар. Ввиду того, что на ПС установлены три группы по три однофазных АТ, суммарная мощность, выдаваемая СК, будет равна:
Т.к. СК имеют ряд номинальных мощностей 50, 100 и 160 МВ·А, выбираем по [2] КСВБ‒50‒11 номинальной мощностью 100 МВ·А.
Суммарная мощность, выдаваемая СК:
Реальная реактивная мощность, приходящая со стороны НН:
Корни квадратного уравнения:
Выбираем значение, равное 
.
установка дополнительных компенсирующих устройств не требуется.
Произведём расчёт режима наибольшей передаваемой мощности для K =1,04 при U1 = 520 кВ, U2 = 500 кВ.
Из п. 2.7.:
Реактивная мощность, передаваемая из системы 1:
Реактивная мощность, поступающая в систему 2:
Напряжение в нулевой точке АТ передающей ПС:
Данный уровень напряжения может быть поддержан.
Напряжение в нулевой точке АТ приёмной ПС:
Данный уровень напряжения может быть поддержан.
Требуемая генерация реактивной мощности:
Произведём выбор синхронных компенсаторов (далее – СК), аналогичный представленному ранее.
Суммарная мощность, выдаваемая СК:
Реальная реактивная мощность, приходящая со стороны НН:
Корни квадратного уравнения:
Выбираем значение, равное 
.
установка дополнительных компенсирующих устройств не требуется.
2.9. Повторить расчёты, указанные в п. 2.8., для режима наименьшей передаваемой мощности, приняв U1 = U2 = Uном
U1 = U2 = Uном = 500 кВ.
Из п. 2.7.: 
Реактивная мощность, поступающая из системы 1:
Согласно исходным данным, избыточная реактивная мощность, принимаемая системой 1, составляет 265 Мвар. 
Реактивная мощность, поступающая в систему 2:
Напряжение в нулевой точке АТ передающей ПС:
Данный уровень напряжения может быть поддержан.
Напряжение в нулевой точке АТ приёмной ПС:
Данный уровень напряжения может быть поддержан.
Требуемая генерация реактивной мощности:
Произведём выбор синхронных компенсаторов (далее – СК), аналогичный представленному ранее.
Суммарная мощность, выдаваемая СК:
Реальная реактивная мощность, приходящая со стороны НН:
Корни квадратного уравнения:
Выбираем значение, равное 
.
установка дополнительных компенсирующих устройств не требуется.
Рассмотреть режим одностороннего включения линии при отключении выключателя с приёмного конца. При необходимости предусмотреть мероприятия по нормализации режима, используя реакторы и регулирование напряжения на отправном конце электропередачи. Построить эпюры напряжения, тока и реактивной мощности
необходимо произвести компенсацию реактивной мощности, стекающей в приёмный конец.
В начале линии установим три шунтирующих реактора (+ 1 резервный) типа РОМБС‒110000/500 У1 [3] номинальной мощностью 110 Мвар и номинальным напряжением 525 кВ.
отсутствует необходимость в установке дополнительных шунтирующих реакторов.
По полученным значениям строим эпюры напряжения, тока и реактивной мощности.
Таблица 5. Значения для эпюр напряжения, тока и реактивной мощности
| |||||
| 0,1109 | 0,2218 | 0,3326 | 0,4435 | |
| 546,62 | 536,53 | 519,85 | 496,79 | |
| 0,131 | 0,261 | 0,387 | 0,509 | |
| -124,19 | -242,30 | -348,54 | -437,71 |
Рис. 18. Распределение напряжения вдоль линии для режима одностороннего включения
Рис. 19. Распределение тока вдоль линии для режима одностороннего включения
Рис. 20. Распределение реактивной мощности вдоль линии для режима одностороннего включения
Найти параметры эквивалентного четырёхполюсника, а также собственную и взаимную проводимость всей электропередачи с учётом концевых устройств для зимнего периода. Оценить пропускную способность электропередачи, определив коэффициент запаса по статической апериодической устойчивости для режима наибольшей передаваемой мощности
Рис. 21. Схема замещения электропередачи
Параметры Т-образной схемы замещения:
Параметры четырёхполюсника, включающего сопротивления Т-образной схемы замещения:
Параметры эквивалентного четырёхполюсника:
Проверка:
Собственные и взаимные проводимости:
Из п. 2.8. при k =1:
Предельная по апериодической статической устойчивости мощность для схемы с учётом АТ:
Коэффициент запаса по апериодической статической устойчивости:
Список использованной литературы
1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. – М.: Изд-во Энергоатомиздат, 1985. – 347 с.
2. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2012. – 376 с.