Baza sistemului de transport al energiei de la centralele electrice, de fabricare a acesteia, pe suprafețe mari de noduri EPC de energie electrică și de distribuție cuprind alte rețele de transport sau de valoare a puterii intra și intersistem individual (rețea coloana vertebrală) și tensiunea de alimentare de 220 kV și mai sus. Aspectul lor este cauzată de necesitatea de a se adapta mari centrale termice și centrale electrice nucleare în afara zonelor rezidențiale, precum și posibilitatea de dezvoltare a centralelor hidroelectrice EE, situat într-o distanță relativ la distanță de orașe. Linii intra si electrice intersistem de transport, inclusiv liniile electrice lungi (extinse), care combină operațiunea comună (paralelă) a centralelor electrice și a stațiilor mari (zonele de consum) este o rețea de coloana vertebrală. Scopul unei astfel de rețele este formarea unui EPS și, în același timp, îndeplinirea funcției de transmisie, tranzit de energie electrică.
Una dintre cerințele de bază pentru astfel de rețele de transmisie și de interconexiune este asigurarea fiabilității și stabilității funcționării lor, adică asigurarea funcționabilității sale în toate stările posibile - mod normal, reparații, urgențe și post-urgență. Soluția acestei probleme este în mare parte atribuită unui complex mare de dispozitive automate: controlul protecției releelor, regimului și automatizării de urgență. Un set de rețele electrice și dispozitive automate de control formează un sistem de transmisie pentru energie electrică.
Să prezentăm o scurtă descriere a unui astfel de sistem pentru un număr de indicatori care includ în principal valorile puterii transmise, tensiunii nominale, valorii funcționale și distanței de transmisie, configurației (topologiei) rețelei.
Sistemul de rețea este principalele sisteme de rețea de alimentare concepute pentru a transmite fluxuri de mare putere (MW de la sute la mai multe GW) pentru consumatori individuali (distanța până la 1000 km sau mai mult) și se realizează în principal prin intermediul principalelor linii electrice cu curent alternativ. Liniile de energie inter-sistem sunt de obicei construite pentru tensiuni mai mari decât tensiunea liniilor intrasisteme ale sistemelor conectate și includ stațiile de transformare la capete. Transferurile inter-sistem de EE cu curent alternativ se efectuează în principal pentru tensiuni de 500 și 750 kV. Tensiunea de 500 kV este utilizat pentru rețelele magistrale în sisteme de alimentare cu rețele nominale scară tensiune 110-220-500-1150 kV și 750 kV tensiune cu scala 150-330-750 ECO kV, in care ca pasul următor 1800 poate tensiune kV.
Lanțuri acestor tensiuni servesc pentru distribuirea capacității de putere mare, creând interconexiuni și noduri de putere de ponderare 550/220, 500/110, 330/110 (150) kV, iar în unele EPS - 220 kV sunt folosite pentru conexiuni intersistem: livrarea de energie și comunicații de centrale electrice mari, pentru alimentarea și integrarea centralelor de distribuție a energiei 330/110 (150), 220/110. În EPS puternic concentrat, cu o rețea dezvoltată de rețele de 220 kV de 500 kV, acestea îndeplinesc de obicei funcții de distribuție.
Conductoarele puternice care transmit curenți de putere egală unui grup de generatori sau care corespund puterii instalate a unui sistem de alimentare sunt legate de conexiuni puternice. Cu o capacitate care nu depășește 10-15% din capacitatea instalată a celor mai mici sisteme energetice unificate, relația dintre ele este caracterizată ca slabă. Pentru aceste conexiuni, granița dintre EPS-uri individuale este practic desenată.
Dacă unul dintre sistemele de energie are în mod constant o capacitate și o energie excesivă, costul căruia este mai scăzut decât în cazul unui alt sistem de alimentare, atunci linia de energie inter-sistem funcționează cu direcția neschimbată a fluxului de putere.
O linie de transmisie cu o direcție variabilă a debitului se numește reversibilă (manevrabilă). Rolul său este în principal în asistența reciprocă între sistemele relativ puternice din vecinătate. Diferența dintre autostrăzi și legăturile inverse este adesea foarte nesigură.
Natura condiționată a împărțirii sistemului de transport și distribuție a energiei electrice în rețelele electrice principale, adică sistemele de transmisie de putere extinsă (la distanțe mari), rețelele de coloană vertebrală și sistemele de distribuție a energiei electrice la tensiunea lor nominală. Întrucât se dezvoltă rețelele principale (creșterea încărcării și conectarea stației descendente, apariția surselor de generație nouă și acoperirea teritoriului de către sistemele electrice), este mai probabil ca acestea să îndeplinească funcția de distribuție a energiei electrice. Aceasta înseamnă că rețelele care efectuează funcția de transmitere a sistemelor de coloană vertebrală cu apariția unor rețele de tensiune mai înaltă în sistemele de putere transferă treptat aceste funcții către ele, devenind distributive.
Tensiunea nominală a liniei de transmisie depinde de puterea transmisă, de numărul de circuite și de distanța (intervalul), care transmite energia electrică. Alegerea tensiunilor nominale se efectuează în faza de proiectare a sistemelor de transmisie EE. În acest caz, trebuie remarcat faptul că cu cât este mai mare puterea transmisă și lungimea liniei, cu atât mai mare din motive tehnice și economice ar trebui să fie tensiunea nominală a transmisiei de energie electrică. În stadiul actual al dezvoltării EPS, capacitatea estimată de transmisie și lungimea liniei de transmisie, în funcție de clasa de tensiune, se caracterizează prin datele din tabelul 1.
Tabelul 1. Intervalul de transmisie al puterii și al transmisiei
Tensiunea liniei, kV
Numărul de cabluri în faze și în zonele cele mai frecvent utilizate, secțiunea transversală, mm 2
Transmisia energiei electrice de la centralele electrice de la distanță în primele etape ale dezvoltării interconectării inter-sistemului se realizează sub forma unei transmisii de putere neramificate (330) 500 1150 kV (Figura 1). Puternic IES sau HPP au o diagramă bloc. Fiecare transformator este conectat de la unul la trei generatoare, care dau energie busurilor 500-150 kV. Apoi, energia este transferată de-a lungul unei linii lungi, printr-o stație de coborâre în sistemul de primire, o parte a cărei încărcare este asigurată de stațiile proprii de generare (Figura 1)
Dacă stația are mai multe blocuri și conectarea liniei multicatenari, transmisia poate fi realizată pe baza unui bloc sau circuitele conectate. În schema bloc (Figura 2) distal transmiterea puterii este reportează de putere transversal fără legătură separate (blocuri) din grupul total de anvelope (substație) Sistem de recepție de legături interconectate 110-220 kV.
Aceste legături și stațiile de sistem de recepție trebuie să satisfacă necesarul de putere în cazul unei defecțiuni a oricărei unități. La deconectarea circuitului (unitate) este localizată eșec într-una din stație, dar sistemul receptor este complet lipsit de partea corespunzătoare a stației de transmisie a puterii. Într-o schemă de legat (figura 3), oferind o mai mare fiabilitate a sursei de alimentare, linii de transmisie multicatenari îndepărtate de-a lungul traseului lor are mai multe conexiuni - puncte de comutare (PP) - între lanțuri separate, care separă linia lungă la porțiunile scurte (250-350 km). Construcția PP este însoțită de o creștere a numărului de întrerupătoare scumpe utilizate. Deconectarea unei linii separate a secțiunii de rețea între punctele de comutare ușoară mărește rezistența totală, ceea ce permite păstrarea transmisiei unei puteri date pentru transmiterea puterii sau a capacității de transmisie.
Capacitatea de transmisie se referă la puterea maximă activă a celor trei faze ale transmisiei de energie electrică, care pot fi transmise într-un mod pe termen lung la starea de echilibru, ținând cont de constrângerile tehnice-regim. Cea mai mare putere activă (limitată) de transmisie a energiei electrice este limitată de condițiile statice de stabilitate ale generatoarelor stațiilor electrice care transmit și primesc o parte din EPS conectate prin transmisie electrică cu tensiunea nominală Uom.
și puterea admisă pentru încălzirea firelor liniei cu un curent admisibil Ion.
unde E și U sunt EMF ale generatoarelor stației de emisie și tensiunea sistemului de recepție; și - rezultatul (total) de rezistență inductivă și factorul de putere al transmisiei de putere.
De la EES practică de operare implică faptul că lățimea de bandă de transmisie este de obicei 500-750 kV factor de stabilitate statică este determinată la limita de putere 220-330 kV se poate produce atât prin starea de stabilitate și căldura admisă.
Datele caracteristice privind capacitatea de transmisie a liniei de transmisie sunt prezentate în tabelul 2
Tabelul 2. Caracteristicile capacității liniilor de transport
Asigurarea capacității de transmisie necesare cu indicatori economici satisfăcători prezintă cea mai mare dificultate tehnică.
Pe cele mai lungi linii de transmisie se folosesc cele mai înalte tensiuni nominale: 500,750 kV. În viitorul apropiat, se planifică aplicarea pe scară largă a tensiunii de 1150 kV. La o tensiune mai mare, după cum rezultă din expresia (1), puterea de limitare a transmisiei electrice crește; împreună cu aceasta, pierderile de energie și energie în rezistența activă a liniei sunt reduse. În același timp, costul liniilor aeriene și al echipamentelor substațiilor, pierderea de putere a coroanei și curentul capacitiv al liniei, sunt în creștere.
Reducerea rezistenței totale la transmisia de putere reactivă, inclusiv rezistența generatoarelor, mărește, de asemenea, limita de putere pentru stabilitatea statică. Atunci când reactanța scade, pierderile de tensiune scad, dar valoarea curentului de scurtcircuit crește, pentru a o deconecta, sunt necesare comutatoare mai puternice și mai costisitoare. Scăderea totală de reactanță datorită aplicării la generatoarele stațiilor izolate cu rezistență redusă și amplitudinea sincronă transformatoarelor step-up la stația electrică, având o tensiune de scurtcircuit redus și rezistență. În stația de demarare la sfârșitul transmisiei de putere, sunt instalate autotransformatoare a căror rezistență este mai mică decât cea a transformatoarelor. Clivajul mai multor conductori de fază și îmbunătățirea proiectare și construcție faze ale liniei de divizare sprijină reduce inductanță și linii de impedanță inductive (aproximativ 25-35%), creșterea puterii și tensiunii corona critică de viață. În același timp, construcția de linii devine mai complicată și crește costurile. Creșterea capacității liniei în timpul divizării determină o creștere nedorită a curentului capacitiv și, în consecință, a puterii sale. Datele privind numărul firelor din fazele liniilor sunt date în tabelul 2. La 220 kV OL, în cazuri rare, faza constă din două fire.
O creștere suplimentară a limitei puterii de transmisie este realizată cu ajutorul unor măsuri speciale de schimbare (compensare) a parametrilor liniilor, care în acest caz sunt numiți compensați. Reducerea rezistenței inductive se realizează datorită includerii secvențiale în linia de compensare longitudinală (CCP) a instalațiilor de condensare, ceea ce mărește costul liniilor electrice și crește curenții de scurtcircuit.
Curentul capacitiv mare al liniilor lungi cu sarcină redusă determină pierderi suplimentare de putere activă sau distribuție inacceptabilă a energiei în punctele liniei, precum și o scădere a sarcinii reactive, a EMF și a stabilității generatoarelor de stații la distanță. Prin urmare, curentul capacitiv și conductivitatea corespunzătoare a liniei sunt compensate prin includerea pe magistrala de tensiune superioară a centralei electrice de la distanță și la punctele de comutare ale liniei de reacție de compensare transversală (CT). Cu sarcini apropiate de cele naturale, PKK este oprit. În ceea ce privește costul, RPK este aproape de transformatoarele de tensiune și de putere corespunzătoare și consumă energie electrică. Investițiile de capital în liniile de transport sunt, de asemenea, în creștere datorită utilizării de comutatoare suplimentare pentru RPK.
Instalarea dispozitivelor de compensare longitudinale și transversale pentru efectul asupra modului de transmisie a puterii corespunde unei scăderi a lungimii sale în comparație cu transmisia de putere necompensată. Cu anumiți parametri și dispunerea CPC, rezistența longitudinală echivalentă a liniilor devine activă. Curentul capacitiv al liniei poate fi compensat pe deplin de RPC. Pentru parametrii echivalenți echivalenți, o astfel de linie compensată are o lungime zero, adică un multiplu al întregului număr de jumătăți de undă.
Figura 4 prezintă o schemă simplificată a unei linii de transmisie 500 kV compensată, cu o capacitate crescută.
Pe o linie compensată lungă la încărcare maximă, este impracticabilă din punct de vedere economic să se transmită puterea reactivă. Reglarea acestuia la stația de recepție și, în unele cazuri, la stațiile intermediare sau la sursele PP de alimentare cu reacție (dispozitive de compensare) - compensatoare tiristorice sincrone statice.
Aceste măsuri de creștere a capacității de transmisie a transmisiei sunt destul de lungi. Experiența a arătat că, în cazul apariției unor noi zone industriale, este mai bine să se construiască o linie de transmisie de energie cu substații intermediare incluse de-a lungul acesteia. Stațiile pot fi combinate cu punctele de comutare ale liniei sau sunt create din nou (Figura 5, a). Această transmisie de putere are o mare stabilitate, nu necesită instalarea de reactoare etc. costul liniilor electrice este redus.
Figura 5 prezintă scheme de transmisie simplificate de 500 kV cu stații intermediare PS1-PS3 de-a lungul liniei. Pentru a spori stabilitatea transmisiei de putere în linie, există stații de condensatoare (CPC) (figura 5, a) sau îmbinări de dilatare (sincrone sau statice) în stațiile intermediare (Figura 5, b)
Împreună cu cele de mai sus, utilizarea de dispozitive automate de control: controlul automat al generatoarelor de excitație și condensatoare sincrone, o reglare a puterii turbinei de mare viteză, reglarea tensiunii de la capetele de putere, comutatoare de mare viteză și protecție releu, etc. crescând astfel stabilitatea capacității de putere și de lățime de bandă ..
Schemele considerate de linii de transmisie a energiei electrice (Figurile 1-5) permit furnizarea de energie electrică consumatorilor din două surse de generare și se numesc transmisii de putere în ambele sensuri. Deoarece rețeaua de transport la punctele intermediare de-a lungul coloanei vertebrale, cu stații de reducere conectate linii de transmisie separată având o surse generatoare, cu o putere cifra de afaceri sau putere (vezi Fig. 6). Ca rezultat, se formează un sistem nodal cu trei centre de putere și o stabilitate și o capacitate mai mare de transfer. Ulterior, coloana vertebrală rețea centrală, sunt atașate la două sau trei centre de putere sunt complicate și transformate în rețeaua de transmisie multiloop închisă catalogheaza sarcini (Fig. 7). rețelele închise oferă cea mai înaltă fiabilitate, deoarece eșecul (deconectare) în orice parte a rețelei are consecințe (de exemplu, limitarea consumului de energie), numai pentru consumatorii conectați direct la această porțiune.
În sistemele de transmisie a puterii cu sarcini concentrate, continuitatea alimentării cu energie electrică nu poate fi perturbată de un accident separat, deoarece stațiile PS1-PS4 (centrele de putere ale rețelelor de distribuție 6-220 kV) se realizează pe două sau mai multe linii din mai multe surse independente. Cu toate acestea, în rețele închise este mai complex decât în cazul protecției deschise a releului și al automatizării.
Intrările sistemelor de transmisie a energiei electrice, realizate prin linii de aer dublu de 220-330 kV, asigură comunicarea centralelor electrice și a centralelor de putere amplasate separat între rețelele de distribuție de 6-220 kV.
ȘTIRI ALE FORUMULUI
Cavalerii teoriei eterului
Articole similare
-
Experimente pentru generarea energiei electrice de la sol, taxa de proiect
-
Metoda de obținere a energiei termice și electrice și a dispozitivului pentru realizarea acesteia
Trimiteți-le prietenilor: