Цели рассмотрения задачи
Необходимо определить параметры установившегося режима одностороннего включения воздушной линии для двух случаев:
Подготовка к проведению синхронизации генераторов (обычно синхронизируют одним генератором);
Внезапное отключение линии (при работе всех генераторов);
Определение режимных параметров в характерных точках линии при внезапном отключении ЛЭП с приемного конца.
Исходные данные для варианта 0 приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Вариант (последняя цифра ИНС) 0
Uном, КВ 500
L, км 510
βо эл. град/км
0,062
Количество блоков СВ
6
Рном МВт 171
Sт.ном, MBA 190
cosφ 0,9
, о.с. 1,3
, о.е. 1,0
,о.е. 0,39
хт, Ом 80
kт 15,75/525
Напряжения U1 и U2 (для части 2), кВ U1=520кВ, U2=505кВ
Для ЛЭП 500 кВ берутся однофазные реакторы - 3х РОДЦ – 60 000/525 (трехфазный реактор мощностью 3х60 Мвар)
Решение
Подготовка к проведению синхронизации генераторов (обычно синхронизируют одним генератором).
Считаем, что линия идеализированная, генераторы работают на холостом ходу (хх).
Для генератора единичной мощностью 190 МВт подключение ведется по схеме: «два Генератора – один Трансформатор».
Схема замещения электропередачи:
Рис. 1. Схема замещения электропередачи
Волновая длина линии определяется по формуле:
.
Предположим, что напряжение на генераторе такое, что
кВ
Тогда при I2=0 (линия отключена в конце) из уравнения длинной линии будем иметь:
кВ > Uкр.доп= 550 кВ.
поэтому невозможно задать в начале линии U1=525кВ.
С учетом необходимости выполнения условия по кратковременно допустимому напряжению для данного номинального класса напряжения допустим, что U2=540 кВ, получаем:
кВ >0,8·Uном=400 кВ, т.е. полученное напряжение выше минимального допустимого уровня по условию устойчивой работы регулятора возбуждения генераторов.
Реактивная мощность в начале линии:
где
Мвар,
где , среднее значение погонных параметров для ЛЭП 500кВ:
х0=0,306 Ом/км, b0=3,623*10-6 См/км, .
Мвар.
Мвар.
Перегрузка генератора по полной мощности составит:
528,6/190 = 2,8 раза.
Максимально допустимое значение потребляемой мощности одним генератором:
Мвар.
Тогда перегрузка генератора по реактивной мощности составит: 528,6/82,8≈6,4 раза.
Поэтому необходимо ограничить сток реактивной мощности в генераторы:
Поставить реактор.
Синхронизироваться двумя генераторами (однако, может возникнуть проблема устойчивости параллельной работы).
Для рассмотрения приняты гидрогенераторы. Рассмотрим схему замещения при синхронизации двумя генераторами, представленными в виде EQ за Xq:
Рис. 2. Схема замещения при работе 2-х генераторов
Покажем, что линия на х.х
. носит емкостной характер с помощью уравнений 4-х полюсника:
Условие устойчивости параллельной работы двух генераторов по условию отсутствия самовозбуждения:
Приведем сопротивление генератора к стороне высшего напряжения:
Ом
Условие устойчивости не выполняется. Данный вариант синхронизации не подходит.
Рассмотрим установку в начале линии группу реакторов 3хРОДЦ–60000/525, которые смогут потребить:
Мвар.
Рис. 3. Схема замещения с установленными реакторами в начале линии
Тогда баланс реактивной мощности в узле:
Мвар.
Мвар.
Мвар.
Перегрузка одного генератора по полной мощности в 275,5/190=1,5 раза, поэтому синхронизируемся двумя генераторами. Но сначала проверим по току статора 1 генератор и докажем что синхронизироваться необходимо двумя генераторами:
1 генератор и включенная группа реакторов:
кА.
кВ.
Напряжение на зажимах генератора:
кВ
Напряжение падает, поэтому ток статора увеличивается и может стать больше .
кА > кА.
Перегрузка по току статора в 13/6,96=1,9 раза.
Перегрузка разрешается, но она зависит от длительности аварийной перегрузки и от вида охлаждения генератора. Для генератора СВ перегрузка в 2 раза возможна в течение 2 минут и менее, а для синхронизации нужно минимум 20 минут.
Выделение на синхронизацию 2 генератора и включение группы реакторов:
Сначала проверим по условию устойчивости параллельной работы:
Проверка по току статора:
кА < кА. .
Проверим наличие самовозбуждения генераторов в данном режиме. Рассчитаем сопротивления генератора приведенные к стороне высшего напряжения:
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Ом,
Ом.
Построим области нарушения устойчивости (рис. 4).
Рис. 4. Области самовозбуждения генератора
Для исключения самовозбуждения необходимо выполнение условия. При данное условие не выполняется.
С целью исключения возникновения самовозбуждения генераторов целесообразно рассматривать синхронизацию 2-мя генераторами из разных блоков (т.е
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
