В качестве схемы электропередачи выбирается вариант схемы I.

Общая схема электропередачи представлена на рисунке 14.

Рис.14 Вариант I электропередачи

6. Расчеты основных режимов для выбранного варианта схемы электропередачи

В проекте рассматриваются характерные установившиеся режимы работы электропередачи. Среди нормальных интерес представляют два крайних режима: наибольшей и наименьшей передаваемой мощности. Помимо нормальных, подлежит рассмотрению наиболее тяжелый послеаварийный режим.

Для указанных рабочих режимов выполняются расчеты по оптимизации режимных параметров при соблюдении всех режимно-технических ограничений, целями которых являются:

• выбор экономически обоснованной установленной мощности компенсирующих устройств;

• обеспечение требований по регулированию напряжения у потребителей промежуточной подстанции.

В проектных расчетах режимов ВЛ СВН принимаются следующие допущения:

• распределение напряжения по длине линии считается соответствующим идеализированной ВЛ;

• активные сопротивления проводов вычисляются с введением поправки на среднемесячные температуры воздуха;

- потерями активной мощности намагничивания трансформаторов и шунтирующих реакторов пренебрегают.

1. Расчет режима наибольшей передаваемой мощности. Определение целесообразного перепада напряжения на концах головного участка электропередачи

С целью уменьшения потерь активной мощности желательным является обеспечение возможно более высоких значений напряжения в промежуточных и узловых точках электропередачи, ограниченных высшим длительно допустимым напряжением для проводов по условиям коронирования и наибольшим рабочим напряжениемэлектрических аппаратов.

Задача расчета состоит в отыскании экономически целесообразного значения перепада напряжения в начале и в конце головного участка электропередачи. Такому перепаду, соответствуют минимальные затраты, приведенные к одному году срока окупаемости.

Схема замещения электропередачи представлена на рис. 15

Рис. 15 Схема замещения электропередачи для расчетов УР

Линии электропередач, представлены П-образной схемой замещения.

Волновые параметры линий:

Параметры П-образных схем замещения линий:

Выборочная проверка методом поправочных коэффициентов:

Для выбранного варианта передаваемая мощность меньше натуральной:

В этом случае начальный расчет целесообразно выполнять при несколько сниженных значениях напряжения по концам первого участка по сравнению с наибольшим рабочим напряжением.

В качестве примера рассмотрим расчет режимных параметров для перепада между напряжениями по концам первого участка ЛЭП, равного

Примем:

Участок ЭС–ПС

Активная мощность в начале линии с учетом активной проводимости:

Угол между напряжениями по концам линии на первом участке:

Реактивная мощность в начале линии (до продольного сопротивления и с учетом эквивалентной зарядной мощности линии):

Реактивная мощность в начале линии:

Потери мощности в продольном сопротивлении первого участка:

Мощность за сопротивлением первого участка линии:

Мощность в конце линии с учетом зарядной мощности, активной проводимости и реактора:

номинальная реактивная мощность управляемых шунтирующих реакторов по условию потребления излишков реактивной мощности, стекающей с протяженной недогруженной ВЛ при одновременном обеспечении необходимого cos φ промежуточной ПС, при напряжении на ПС, равном 500 кВ. Расчет значения и обоснование установки УШР приведены в главе 2 (стр.33).

Участок ПС–Система

согласно графикам нагрузки (рис.1-4) максимум потребления ПС и режим НБ ВЛ «ПС-Система» не совпадают. Режим наибольших нагрузок для участка «ПС-Система» наблюдается при нагрузке ПС равной

Промежуточная ПС

Мощность в начале луча ВН АТ:

Потери мощности в обмотке ВН АТ:

Мощность в конце луча ВН АТ:

Значение поступающей к нагрузке реактивной мощности в точном расчете режима при другом перепаде получилось несколько завышенным, что легко исправляется увеличением потребления реактивной мощности с помощью УШР.

Необходимо потребить дополнительно 42,787 Мвар. Потери в трансформаторе при увеличении потребления реактивной мощности реакторами также снизятся. Учитывая сказанное, увеличим потребление каждого из реакторов с 98,398/2 = 49,199 Мвар до 75 Мвар.

Получили необходимую потребителям промежуточной ПС мощность.

Напряжение в средней точке АТ:

Мощность в начале луча СН АТ:

Потери мощности в обмотке СН АТ:

Мощность в конце луча СН АТ:

Напряжение на шинах СН (приведенное к стороне ВН):

Желаемое напряжение на стороне СН:

Диапазон РПН:

Число желаемых ответвлений РПН:

Напряжение на стороне СН:

Регулирование напряжения на шинах НН АТ осуществляется с помощью ЛРТ установленных при выборе трансформаторов (см. раздел 2.2.) типа ЛТДН 40000/10.

Диапазон регулирования ЛРТ:

Желаемое напряжение на стороне НН АТ:

Напряжение на стороне НН, приведенное к стороне ВН:

Потери мощности в обмотке НН АТ:

Мощность в конце луча НН АТ:

Желаемая добавка ЭДС:

Действительное значение напряжения на стороне НН АТ:

Регулировочных диапазонов устройства РПН АТ и ЛРТ достаточно для поддержания требуемых уровней напряжения у потребителей промежуточной ПС.

Шины приемной системы

Необходимая реактивная мощность на шинах приемной системы:

Необходимая мощность СК, с учетом уже установленных ранее:

Так как значение необходимой мощности СК получилось отрицательным, то установка дополнительных СК на шинах приемной системы не требуется.

Требуемая мощность СК:

Расчет дисконтированных затрат

Капиталовложения в устройства компенсации:

где удельные капиталовложения в 1 Мвар реактивной мощности СК и УШР, соответственно.

коэффициент дефляции в период с 2005 по 2014 г., т.к. удельные стоимости приведены на 2005 г.

вырабатываемые/потребляемые СК и УШР при данном перепаде реактивные мощности.

Издержки на возмещение нагрузочных потерь электроэнергии в ЛЭП:

Издержки на возмещение нагрузочных потерь в АТ ПС:

Число часов использования наибольшей нагрузки промежуточной ПС:

Потери в СК приблизительно составляют 1,5% от его установленной мощности.

Издержки на возмещение потерь в СК:

где 0,9 – это процент потерь в СК, зависящий от режима работы СК; 0,6 – процент потерь в СК, зависящий от времени включения СК в течение года;

время работы СК в течение года;

время наибольших потерь в СК.

Издержки на возмещение потерь в УШР:

Потери активной мощности в управляемом шунтирующем реакторе с учетом мощности управления составляет порядка 2% от потребляемой реактивной мощности.

Суммарные издержки на возмещение потерь электроэнергии:

Дисконтированные затраты на 15 год:

Расчеты для других значений перепада напряжения аналогичны. Результаты расчетов сведены в табл. 22, 23, 24 и 25.

Таблица 22. Результаты расчетов для участка ЭС-ПС

	1,0	1,003	1,006	1,01	1,015	1,02	1,035
	517,5	515,95	514,41	512,38	509,85	507,35	500
				9,663
				51,057
				-281,588
				14,232
				159,063
				-108,006
				75,000
				143,060

Таблица 23. Результаты расчетов для участка ПС-Система

	1,0	1,003	1,006	1,01	1,015	1,02	1,035
	517,5	515,95	514,41	512,38	509,85	507,35	500
				14,407
				72,588
				-87,585
				11,971
				135,663
				-63,075
				69,055
				138,650

Таблица 24. Результаты расчетов для промежуточной ПС

	517,5	515,95	514,41	512,38	509,85	507,35	500
				203,679
				0,498
				47,105
				491,583
				140,916
				0,236
				243,079
				4

Таблица 25. Результаты расчетов приведенных затрат

98