УСТРОЙСТВА ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ
Устройства продольной компенсации (УПК) применяются для увеличения пропускной способности воздушных линий и представляют собой батареи конденсаторов, включаемые последовательно в линии электропередачи для компенсации части продольного индуктивного сопротивления.
УПК в мире широко применяются в районах, в которых источники энергии удалены от потребителей, например в Швеции. В России данные устройства планируется применить на воздушных линиях электропередачи 220 кВ Ухта - Микунь, 500 кВ Саяно-Шушенская ГЭС - Новокузнецкая и других объектах.
Особое значение приобретает использование управляемых УПК (УУПК), в которых часть конденсаторной батареи шунтируется тиристорным регулятором, позволяющим плавно изменять ее эквивалентную емкость в зависимости от режима работы линии. При этом появляется возможность не только гибкого изменения сопротивления линии, но и демпфирования переходных процессов в энергосистемах, в том числе подавление субсинхронного резонанса, возникающего при взаимодействии электрических колебаний в сети с механическими колебаниями вращающихся частей турбогенераторов электрических станций.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСТРОЙСТВ ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА НАДЕЖНОСТЬ И ЭКОНОМИЧНОСТЬ СИСТЕМ СЕЛЬСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
В статье приведены результаты исследований на имитационной модели, созданной в программе MATLAB режимов сельских линий электропередачи напряжением 10 кВ при применении устройств продольной компенсации. Ключевые слова: электрическая сеть, имитационная модель, устройство продольной компенсации, реактивная мощность
|
|
В связи с принятием Федерального закона от 23.11.2009 г. № 261-Ф «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» большое внимание уделяется вопросам компенсации реактивной мощности в распределительных сетях, как средству уменьшения потерь мощности и повышения энергоэффективности сетевых предприятий. Обзор литературных источников показывает, что в электрических сетях сельско- хозяйственного назначения 30% потерь электроэнергии обусловлены передачей реактив- ной мощности. Однако до сих пор вопросам компенсации реактивной мощности в сельских сетях уделяется недостаточно внимания. Проблема компенсации реактивной мощности в сельских электрических сетях имеет большое значение как сточки зрения уменьшения потерь мощности и напряжения, так и увеличения предела передаваемой по сетям активной мощности, т.е. увеличения пропускной способности сети. Целью данной работы является исследование влияния одного из возможных способов компенсации реактивной мощности, а именно применение устройства продольного включения конденсаторов (УПК) в сеть. Как известно при продольной компенсации происходит частичное уменьшение передаваемой по сети реактивной мощности, но главное – компенсация реактивного сопротивления линии. Это свойство продольной компенсации можно использовать для повышения экономичности электроснабжения за счет снижения потерь мощности в сети и надежности электроснабжения за счет повышения пропускной способности резервных связей 10 кВ между подстанциями.
|
|
Пропускная способность сельских электрических сетей чаще всего ограничивается допустимым уровнем потерь напряжения в сети, и значительно реже длительно допустимым током нагрева проводов. Опыт эксплуатации сельских электрических сетей показывает, что даже наличие встречного регулирования напряжения на шинах питающих подстанций (что для сельских сетей применяется крайне редко из-за несовпадения максимумов нагрузки разнородных потребителей) зона резервирования, на которой у потребителей удается обеспечить допустимые для послеаварийных режимов потери напряжения, охватывает небольшую часть потребителей резервируемой линии. При отсутствии на подстанциях средств централизованного регулирования напряжения, эта зона еще более сужается, и соответственно снижается эффективность использования капитальных вложений, затраченных на повышение надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Поэтому на большинстве резервных связей и на кольцевых линиях необходимо применять дополнительные средства повышения их пропускной способности, если пропускная способность ограничивается допустимыми потерями напряжения в послеаварийном режиме работы сети. Повысить пропускную способность резервных связей между трансформаторными подстанциями по линиям 10 кВ можно за счет применения УПК, пунктов автоматического регулирования напряжения (ПАРН), или за счет увеличения сечения проводов этих связей. Для оценки влияния компенсации реактивной мощности в аварийном (ремонтном) режиме нами рассмотрена схема электрической сети с резервными связями, исходная схема которой приведена на рисунке 1. На рисунке 2 приведена схема сети в режиме отключения одного из головных участков (послеаварийный режим) с расчетными значениями потоков мощности в режиме максимальных нагрузок. Здесь же указано желаемое место подключения УПК применительно к рассматриваемому режиму работы сети
Для исследования влияния продольной компенсации реактивной мощности на величину добавок напряжения в электрических сетях, нами разработана в программе MATLAB приложении Simulink [1 – 3] имитационная модель сети. Схема модели приведена на рисунке 3. 