Задачи расчетов
Под синхронизационным режимом понимается режим одностороннего включения передачи, когда линия головного участка отключена с какой- либо одной стороны - или со стороны промежуточной подстанции, или со стороны станции. С другой стороны эта линия включена под напряжение. Если головной участок имеет две цепи, то под напряжением находится только одна цепь, вторая отключена с двух сторон.
В курсовом проекте рассматриваются два случая точной синхронизации генераторов передающей станции с приемной системой:
- синхронизация на шипах промежуточной подстанции
- синхронизация на шинах передающей станции.
Как при одном, так и при другом виде синхронизации возможно повышение напряжения на отключенном конце линии сверх кратковременно допустимых значений, перегрузка генераторов и синхронных компенсаторов стекающей с линии реактивной мощностью, возникновение самовозбуждения генераторов электростанции.
Выявление недопустимых режимов, разработка мероприятий по введению режимных параметров в допустимые пределы и являются целью выполнения этого раздела проекта. Таким образом, задачи расчета двух упомянутых выше синхронизационных режимов состоят в следующем:
- Определение напряжений на открытом и питающем конце линии головного участка в соответствии с условиями синхронизации.
- В случае, если значения этих напряжений выходят за допустимые пределы, разработка мероприятий по их нормализации.
- Определение величины реактивной мощности, стекающей с линии, и, в случае необходимости, разработка способов ее компенсации.
- Выявление возможности самовозбуждения генераторов станции, работающих на длинную разомкнутую линию, и разработка мероприятий по его предотвращению, если это требуется.
5.2. Расчет режима при синхронизации на шинах промежуточной подстанции
В этом случае линия головного участка передачи включена со стороны станции и отключена на промежуточной подстанции. При этом промежуточная подстанция сохраняет питание от приемной системы по второму участку передачи. Напряжение на шинах подстанции определяется, исходя из того, что синхронизация осуществляется в режиме максимальных нагрузок питаемой районной сети. Регулирование перетока реактивной мощности из системы с учетом заданных ограничений по коэффициенту мощности системы, напряжению на шинах нагрузки, диапазону регулирования коэффициента трансформации автотрансформаторов подстанции осуществляется с помощью синхронных компенсаторов. Расчет ведется методом систематизированного подбора, задаваясь мощностью синхронных компенсаторов и другими режимными параметрами.
Для соблюдения условий точной синхронизации необходимо, чтобы напряжение на отключенном конце головного участка было равно напряжению на шинах промежуточной подстанции. Изменение напряжения на отключенном конце осуществляется путем изменения напряжения в начале линии за счет регулирования возбуждения генераторов станции, включенных на разомкнутую линию.
В некоторых случаях может потребоваться настолько глубокое снижение напряжения на передающем конце, что это не может быть допущено по условиям работы собственных нужд генераторов и их систем возбуждения. В этих случаях должно быть рассмотрено применение реакторов. При этом мощность и место установки реакторов должны выбираться так, чтобы не допускать повышения напряжения в промежуточных точках линии сверх допустимых значений. Для решения поставленной задачи необходимо использовать уже имеющиеся реакторы, выбранные при расчете других режимов. Условия точной синхронизации в этом случае должны выполняться путем одновременного применения реакторов и регулирования возбуждения генераторов.
Если связь промежуточной подстанции с системой осуществляется на среднем напряжении, для выполнения условий точной синхронизации может быть использовано устройство РПН автотрансформаторов подстанции.
Стекающая с линии реактивная мощность при отсутствии компенсирующих устройств будет поглощаться генераторами станции, включенными на эту линию, что может привести к их перегреву.
Поскольку напряжение на зажимах генераторов в этом режиме, как правило, оказывается меньше номинального. критерием допустимой загрузки генератора должен служить ток статора. Необходимо, чтобы этот ток не превышал допустимого значения. Для гидрогенераторов предельная мощность в рассматриваемом режиме может быть также определена по следующему выражению:
Если это условие не выполняется, в начале линии необходимо включать реакторы, используя при этом уже имеющиеся, или рассматривать параллельную работу на разомкнутую линию двух генераторов. В последнем случае следует проверить устойчивость совместной работы генераторов на емкостную нагрузку, которой служит разомкнутая линия.
При включении синхронного генератора на разомкнутую линию при определенных соотношениях параметров схемы замещения возможно возникновение самовозбуждения. При выявлении возможности самовозбуждения в схеме замещения должны быть учтены все имеющиеся реакторы, которые могут быть включены на разомкнутую линию.
Если самовозбуждение все же возникает, необходимо выполнить мероприятия по его устранению: может быть рассмотрена установка дополнительных реакторов, а также работа двух генераторов, включённых на разомкнутую линию, по которой осуществляется синхронизация.
5.3. Расчет режима при синхронизации на нишах передающей станции
В этом случае линия, через которую осуществляется синхронизация, включена со стороны промежуточной подстанции и отключена со стороны станции. Характерная особенность этого режима состоит в том, что зарядная мощность линии, по которой осуществляется синхронизация, стекает в сторону подстанции. Следует рассмотреть мероприятия по компенсации этой мощности путем использования имеющихся средств и, при необходимости, - коррекции их мощности. При этом за счет регулирования коэффициента трансформации автотрансформаторов и мощности синхронных компенсаторов промежуточной подстанции нужно обеспечить требуемый уровень напряжения на шинах подстанции, от которых питается нагрузка.
Напряжение на открытом конце линии и в ее промежуточных точках не должно превосходить указанных выше значений. Снижение напряжения может быть осуществлено за счет включения реакторов на открытом конце линии, а также за счет регулирования с помощью РПН напряжения на шинах высшего напряжения промежуточной подстанции. Последнее возможно лишь в случае, когда связь с системой осуществляется на среднем напряжении.
