Η εφεύρεση αναφέρεται στον τομέα της ηλεκτρολογίας. Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι να διασφαλιστεί η προστασία των μεγάλων ουρών σε όλη την έκταση. Αυτό το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με τη χρήση φυσικός δείκτηςη πραγματική μείωση του ρεύματος φορτίου στη γραμμή καθώς οι καταναλωτές απομακρύνονται από τον υποσταθμό τροφοδοσίας. Με ρύθμιση πρόσθετος έλεγχοςρεύμα βραχυκυκλώματος και μια εκτελεστική συσκευή που κόβει τη γραμμή στο σημείο όπου η αντίσταση του βρόχου φάσης μηδέν αρχίζει να υπερβαίνει υποσταθμός μετασχηματιστή), είναι δυνατό να ευθυγραμμιστούν το φορτίο, οι ρυθμίσεις της εκτελεστικής συσκευής και το μέγεθος του ρεύματος βραχυκυκλώματος σε αυτό το σημείο. Έτσι, η αξιούμενη μέθοδος επιτρέπει την παροχή αξιόπιστη προστασίαμεγάλη γραμμή από βραχυκυκλώματα σε όλο το μήκος της.

Η μέθοδος προστασίας μεγάλων αγροτικών γραμμών μεταφοράς-0,4 kV από βραχυκυκλώματα ανήκει στον τομέα της ηλεκτρολογίας, και πιο συγκεκριμένα, σε μεθόδους και μεθόδους προστασίας ηλεκτρικών γραμμών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία από βραχυκυκλώματα τόσο για νέα όσο και για υπάρχουσες μεταδόσεις γραμμές-0, 4 kV. Οι ρίζες του προβλήματος των μεγάλων αγροτικών γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας προέρχονται από τη φυσική διαδικασία της αγροτικής επέκτασης. Επέκταση των υπαρχουσών γραμμών. Η πιθανότητα βραχυκυκλωμάτων και κυρίως μονοφασικών είναι αρκετά υψηλή, αφού κάθε διακλάδωση να κτίριο κατοικιώνδεν έχει προστασία. Ο παραδοσιακός τρόποςπροστασία - αυτός είναι ο έλεγχος των ρευμάτων βραχυκυκλώματος μέσω ενός αυτόματου διακόπτη στον πίνακα διανομής του KTP. Το μηχάνημα έχει θερμικές και ηλεκτρομαγνητικές εκπομπές. Το ονομαστικό ρεύμα πρέπει να είναι 20-30% περισσότερο από το σύνολο φορτίο σχεδιασμούόλους τους καταναλωτές ανά φάση. Επομένως, οι ρυθμίσεις προστασίας του είναι συχνά πέρα ​​από τα όρια ευαισθησίας σε περίπτωση βραχυκυκλώματος σε μεγάλες γραμμές λόγω του γεγονότος ότι η αντίσταση των καλωδίων γραμμής σε μια ορισμένη απόσταση από το PTS αρχίζει να υπερβαίνει την επιτρεπόμενη αντίσταση της φάσης προς - μηδενικός βρόχος. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα βραχυκυκλώματος γίνεται μικρότερο από το ρεύμα που επαρκεί για τη λειτουργία της απελευθέρωσης του μηχανήματος. Η γραμμή δεν αποσυνδέεται κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος με όλες τις επακόλουθες συνέπειες. Υπάρχουν περιπτώσεις συγκόλλησης καλωδίων μεταξύ τους, το ένα από τα καλώδια καίγεται και πέφτει στο έδαφος, κάτι που είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο για παιδιά και ζώα. Σε βιομηχανικές επιχειρήσεις όπου υπάρχουν ηλεκτρικά εργαστήρια, πραγματοποιούνται τακτικά ηλεκτρικές μετρήσεις του βρόχου φάσης μηδέν σύμφωνα με το καθορισμένο χρονοδιάγραμμα για τον εντοπισμό ηλεκτρικού εξοπλισμού που δεν παρέχεται με προστασία βραχυκυκλώματος. Για να γίνει αυτό, υπάρχουν κατάλληλα όργανα και μέθοδοι για την πραγματοποίηση μετρήσεων. Εάν ο ηλεκτρικός εξοπλισμός δεν απενεργοποιηθεί εγκαίρως κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος, τότε προκύπτει μια επικίνδυνη κατάσταση πυρκαγιάς, η οποία, φυσικά, είναι απαράδεκτη. Το μονοφασικό ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι 1,73 φορές μικρότερο από το ρεύμα ρεύμα γραμμήςβραχυκύκλωμα, επομένως είναι επίσης δυνατή η χρήση συσκευών μηδενικής προστασίας UNZ που έχουν σχεδιαστεί για την προστασία της γραμμής 0,4 kV από μονοφασικά βραχυκυκλώματα. Μηδενικό καλώδιοπέρασε από την οπή του διαφορικού μετασχηματιστή. Σε περίπτωση μονοφασικού βραχυκυκλώματος. η συσκευή παράγει ένα σήμα τερματισμού λειτουργίας που επηρεάζει απελευθέρωση διαφυγήςμηχάνημα τροφοδοσίας. Αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να μειώσετε το ρεύμα ρύθμισης προστασίας, αλλά σε αυτήν την περίπτωση, το όριο λειτουργίας πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το συνολικό ρεύμα φορτίου, προκειμένου να αποκλειστεί λάθος συναγερμόςΠΡΟΣΤΑΣΙΑ. Το ρεύμα βραχυκυκλώματος στο τέλος μιας μεγάλης γραμμής μπορεί ακόμα να είναι μικρότερο από τη ρύθμιση προστασίας και δεν θα λειτουργήσει, κάτι που συμβαίνει συχνά. Αυτό σημαίνει ότι για να λυθεί το πρόβλημα των παρατεταμένων ουρών χρειάζεται μια ουσιαστικά διαφορετική προσέγγιση. Το κλειδί για την επίλυση αυτού του προβλήματος είναι ότι δεν είναι καθόλου απαραίτητο και ακόμη και παράλογο να απενεργοποιήσετε ολόκληρη τη γραμμή εάν συμβεί βραχυκύκλωμα στο τέλος της γραμμής (!).

Η παρούσα εφεύρεση προτείνει έναν απλό τρόπο επίλυσης αυτού του προβλήματος. Για να εξηγήσω τη μέθοδο, πρακτικό παράδειγμαμια αγροτική γραμμή. Αγροτικό KTP-400, μία από τις τρεις γραμμές του οποίου έχει μήκος 800 μέτρα. Παρέχεται διακόπτης κυκλώματος 250 amp για την προστασία αυτής της γραμμής από βραχυκυκλώματα. Η ηλεκτρομαγνητική αποκοπή έχει πολλαπλότητα 12 και η θερμική απελευθέρωση, αντίστοιχα ονομαστικό ρεύμαμηχανή 250 αμπέρ. Το καλώδιο μιας γραμμής μεταφοράς 0,4 kV έχει διατομή 50 τετραγωνικών χιλιοστών, η αντίσταση της οποίας είναι 0,63 ohms ανά 1000 μέτρα μήκους. Για τον υπολογισμό του βρόχου φάσης μηδέν R=:=:=0,012 ohm.

Για αξιόπιστη λειτουργία, το ρεύμα λειτουργίας της ηλεκτρομαγνητικής απελευθέρωσης πρέπει να είναι μικρότερο από το ρεύμα βραχυκυκλώματος, δηλαδή η αντίσταση βρόχου να μην υπερβαίνει: R=Un:=220:=0,073 ohm. Προσδιορίστε την απόσταση από τον υποσταθμό, πέρα ​​από την οποία ηλεκτρομαγνητική απελευθέρωσηδεν θα λειτουργεί πλέον, καθώς η αντίσταση του βρόχου φάσης μηδέν θα αρχίσει να υπερβαίνει τα 0,073 ohm: R = 0,073-0,012 = 0,061 ohm, διαιρέστε με το 2, καθώς υπάρχουν δύο καλώδια στο κύκλωμα βρόχου: 0,061: 2 = 0,0305 ohm . Ας κάνουμε μια αναλογία της απόστασης και της αντίστασης του σύρματος: 1000 έως 0,63 ως L έως 0,0305, δηλαδή: L=1000×0,0305:0,63=49,2 m Τι συμβαίνει; Ήδη σε απόσταση 50 μέτρων από την αρχή της γραμμής, η αποκοπή του μηχανήματος θα είναι ανενεργή! Υπάρχει όμως και θερμική απελευθέρωση στο μηχάνημα. Να ταξιδεύεις θερμική απελευθέρωσημε ελάχιστη καθυστέρηση προσδιορίζουμε την οριακή απόσταση σε 2πλάσιο ρεύμα βραχυκυκλώματος σε σχέση με το ρεύμα της θερμικής απελευθέρωσης: R=220:=0,44 ohm; 0,44-0,012=0,428 ohm; 0,428:2=0,214 ohm. Κατ' αναλογία με τον τρόπο σύνθεσης της παραπάνω αναλογίας, προσδιορίζουμε την απόσταση από το PTS για τη θερμική απελευθέρωση:

L=1000×0,214:0,63=339,7 m. Δηλαδή, σε αυτή την απόσταση από το PTS, τελειώνει η δράση προστασίας μέσω ενός αυτόματου διακόπτη που είναι εγκατεστημένος στον πίνακα διανομής του υποσταθμού. Τι γίνεται όμως με τα υπόλοιπα 460 μέτρα της γραμμής και τους καταναλωτές της; Φυσικά, αυτό είναι απαράδεκτο. Περισσότερο από το ήμισυ του μήκους της γραμμής τροφοδοσίας στην πραγματικότητα δεν προστατεύεται από βραχυκυκλώματα.

Η προτεινόμενη μέθοδος σε αυτήν την εφεύρεση απλώς λύνει αυτό το πρόβλημα. Όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, δεν είναι απαραίτητο να απενεργοποιήσετε ολόκληρη τη γραμμή εάν συμβεί βραχυκύκλωμα στο τέλος της γραμμής. Επομένως, στο σημείο που τελειώνει η προστασία μέσω του πρώτου αυτόματου, ένα άλλο διακόπτης κυκλώματος, το οποίο φέρει μόνο το υπόλοιπο φορτίο, πράγμα που σημαίνει ότι οι ρυθμίσεις απελευθέρωσής του αντιστοιχούν ήδη στην αντίσταση του βρόχου φάσης μηδέν σε αυτό το σημείο. Ας προσδιορίσουμε σε ποια απόσταση προστατεύεται τώρα η γραμμή. Σύμφωνα με το υπόλοιπο φορτίο, επιλέγουμε ένα αυτόματο μηχάνημα 160 αμπέρ. Υπολογίζουμε παρόμοια με τους παραπάνω υπολογισμούς: 220: \u003d 0,69 ohms. 0,69-0,012=0,678 ohm. 0,678:2=0,339 ohm. L=1000×0,339:0,63=538,1 m. Επειδή όμως η γραμμή μας έχει μήκος 800 μέτρα, είναι απαραίτητο να κάνουμε το ίδιο ήδη σύμφωνα με το φορτίο σε αυτό το σημείο. Τώρα επιλέγουμε μια μηχανή για 100 αμπέρ. Καθορίζουμε την απόσταση από το PTS, που παρέχεται με προστασία τώρα: 220: = 1,1 ohm. 1,1-0,012=1,088 ohm. 1,088:2=0,544 ohm. L \u003d 1000 × 0,544: 0,63 \u003d 863,5 μέτρα. Έτσι, η γραμμή μεταφοράς 0,4 kV έχει προστασία από βραχυκυκλώματα σε όλο το μήκος της.

Ακριβώς πάνω στο στήριγμα, όπου το μηχάνημα πρόκειται να κοπεί στη γραμμή, είναι εγκατεστημένο ένα σφραγισμένο κουτί ισχύος. Η προτεινόμενη προστασία μπορεί να εφαρμοστεί τόσο για νέες γραμμές μεταφοράς όσο και για υπάρχουσες γραμμές. Ο τόπος και το σημείο εισαγωγής του μηχανήματος στη γραμμή προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας υπάρχουσες συσκευές για τη μέτρηση του βρόχου φάσης μηδέν ή με απλή μέτρηση του μεγέθους της πτώσης τάσης σε ένα γνωστό φορτίο (μέθοδος αμπερόμετρο-βολτόμετρο). Ταυτόχρονα, τα έξοδα είναι ασήμαντα σε σύγκριση με το ληφθέν αποτέλεσμα της αξιοπιστίας προστασίας γραμμών 0,4 kV από βραχυκυκλώματα.

Έτσι, προκειμένου να διασφαλιστεί η προστασία της γραμμής σε όλο το μήκος της μέσω της χρήσης ενός δείκτη της πραγματικής μείωσης του ρεύματος φορτίου στη γραμμή καθώς οι καταναλωτές απομακρύνονται από τον υποσταθμό τροφοδοσίας, διαθέτει επιπλέον έλεγχο ρεύματος φάσης και συσκευή ενεργοποίησης που κόβει η γραμμή με απελευθερώσεις που αντιστοιχούν στο φορτίο και το ρεύμα βραχυκυκλώματος ακριβώς στο σημείο , όπου η αντίσταση του βρόχου φάσης μηδέν αρχίζει να υπερβαίνει την επιτρεπόμενη αντίσταση για τη λειτουργία της πρώτης συσκευής.

Μια μέθοδος για την προστασία μεγάλων αγροτικών γραμμών μεταφοράς-0,4 kV από βραχυκυκλώματα, βασισμένη στην παρακολούθηση του μεγέθους του ρεύματος σε καλώδια φάσηςγραμμή και την πρόσκρουση στον μηχανισμό αποσύνδεσης γραμμής σε ρεύμα βραχυκυκλώματος που υπερβαίνει τις ρυθμίσεις λειτουργίας των ηλεκτρομαγνητικών και θερμικών εκλύσεων, που χαρακτηρίζεται από το ότι, προκειμένου να διασφαλίζεται η προστασία της γραμμής σε όλο το μήκος της, με τη χρήση δείκτη της πραγματικής μείωσης σε ρεύμα φορτίου στη γραμμή καθώς οι καταναλωτές απομακρύνονται από τον υποσταθμό τροφοδοσίας, έχει επιπλέον έλεγχο ρεύματος φάσης και συσκευή ενεργοποίησης που κόβει τη γραμμή με απελευθερώσεις που αντιστοιχούν στο φορτίο και το ρεύμα βραχυκυκλώματος ακριβώς στο σημείο όπου η αντίσταση της φάσης μηδέν Ο βρόχος αρχίζει ήδη να υπερβαίνει την επιτρεπόμενη αντίσταση για τη λειτουργία της πρώτης συσκευής.

Αιτίες βραχυκυκλώματος

Ο κύριος λόγος για το περιστατικό βραχυκύκλωμα- παραβίαση της μόνωσης του ηλεκτρικού εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων των καλωδίων και του αέρα ηλεκτρικά καλώδια. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα εμφάνισης βραχυκυκλώματος λόγω αστοχίας μόνωσης.

Κατά τη διεξαγωγή χωματουργικές εργασίεςτο καλώδιο υψηλής τάσης υπέστη ζημιά, γεγονός που οδήγησε στην εμφάνιση βραχυκυκλώματος φάσης-φάσης. Σε αυτή την περίπτωση, προκλήθηκε βλάβη στη μόνωση ως αποτέλεσμα μηχανικής πρόσκρουσης στη γραμμή καλωδίου.

Στον ανοιχτό πίνακα διανομής του υποσταθμού προέκυψε μονοφασική γείωση ως αποτέλεσμα της βλάβης του μονωτή στήριξης λόγω γήρανσης της μονωτικής του επίστρωσης.

Ένα άλλο αρκετά συνηθισμένο παράδειγμα είναι η πτώση ενός κλαδιού ή ενός δέντρου στα καλώδια μιας εναέριας γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία οδηγεί σε μαστίγωμα ή σπάσιμο των καλωδίων.

Μέθοδοι προστασίας εξοπλισμού από βραχυκυκλώματα σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα βραχυκυκλώματα συνοδεύονται από σημαντική αύξηση του ρεύματος, η οποία οδηγεί σε ζημιά στον ηλεκτρικό εξοπλισμό. Επομένως, η προστασία του ηλεκτρικού εξοπλισμού από αυτή τη λειτουργία έκτακτης ανάγκης είναι το κύριο καθήκον της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας.

Για την προστασία από βραχυκυκλώματα, ως λειτουργία έκτακτης ανάγκης του εξοπλισμού, χρησιμοποιούνται διάφορες προστατευτικές διατάξεις σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις υποσταθμών διανομής.

Ο κύριος σκοπός όλων των συσκευών προστασίας ρελέ είναι η απενεργοποίηση του διακόπτη (ή πολλών) που τροφοδοτούν το τμήμα του δικτύου στο οποίο έχει συμβεί βραχυκύκλωμα.

Σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση 6-35 kV, χρησιμοποιείται προστασία υπερέντασης (MTP) για την προστασία των γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας από βραχυκυκλώματα. Για την προστασία των γραμμών 110 kV από βραχυκυκλώματα, η προστασία διαφορικής φάσης χρησιμοποιείται ως προστασία κύριας γραμμής. Επιπλέον, για την προστασία των γραμμών μεταφοράς 110 kV, η προστασία απόστασης και η προστασία γείωσης (TZNP) χρησιμοποιούνται ως εφεδρική προστασία.

3 Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας

Μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειαςαπό το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας στους καταναλωτές είναι ένα από τα πιο σημαντικά καθήκοντα της βιομηχανίας ενέργειας. Η ηλεκτρική ενέργεια μεταδίδεται κυρίως από τον αέρα. ηλεκτρικά καλώδια(γραμμή ρεύματος) εναλλασσόμενο ρεύμα, αν και υπάρχει μια τάση για πιο ευρεία χρήση καλωδιακές γραμμέςκαι γραμμές DC. ανάγκη του Π. ε. σε απόσταση οφείλεται στο γεγονός ότι η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από μεγάλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με ισχυρές μονάδες και καταναλώνεται από ηλεκτρικούς δέκτες σχετικά χαμηλής ισχύος που διανέμονται σε μεγάλη περιοχή. η εργασία εξαρτάται από την απόσταση ενοποιημένα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειαςκαλύπτοντας τεράστιες εκτάσεις.

Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά μετάδοση ισχύοςείναι η χωρητικότητά του, δηλαδή η μέγιστη ισχύς που μπορεί να μεταδοθεί μέσω μιας γραμμής μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, λαμβάνοντας υπόψη περιοριστικούς παράγοντες: μέγιστη ισχύ υπό συνθήκες σταθερότητας, απώλειες κορώνας, θέρμανση αγωγών κ.λπ. Η ισχύς που μεταδίδεται μέσω μιας γραμμής εναλλασσόμενου ρεύματος σχετίζεται με το μήκος και την εξάρτησή της από την τάση

Οπου U 1 Και U 2 - τάση στην αρχή και στο τέλος της γραμμής μεταφοράς ισχύος, Z c είναι η σύνθετη αντίσταση κύματος της γραμμής μεταφοράς, a είναι ο συντελεστής αλλαγής φάσης που χαρακτηρίζει την περιστροφή του διανύσματος τάσης κατά μήκος της γραμμής ανά μονάδα μήκους του (λόγω του κυματική φύση της διάδοσης του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου), μεγάλο- μήκος των γραμμών ηλεκτροδότησης, ρε- τη γωνία μεταξύ των διανυσμάτων τάσης στην αρχή και στο τέλος της γραμμής, που χαρακτηρίζει τον τρόπο μετάδοσης ισχύος και τη σταθερότητά του. Η μέγιστη μεταδιδόμενη ισχύς επιτυγχάνεται στο ρε= 90° όταν αμαρτία ρε= 1. Για εναέριες γραμμές μεταφοράς εναλλασσόμενου ρεύματος, μπορεί να θεωρηθεί περίπου ότι η μέγιστη μεταδιδόμενη ισχύς είναι περίπου ανάλογη με το τετράγωνο της τάσης και το κόστος κατασκευής μιας γραμμής μεταφοράς είναι ανάλογο της τάσης. Ως εκ τούτου, στην ανάπτυξη της μετάδοσης ισχύος, υπάρχει μια τάση αύξησης της τάσης ως το κύριο μέσο αύξησης εύρος ζώνηςηλεκτρικά καλώδια.

Στη μετάδοση ισχύος συνεχές ρεύμαΔεν υπάρχουν πολλοί παράγοντες εγγενείς στη μετάδοση εναλλασσόμενου ρεύματος και που περιορίζουν τη χωρητικότητά τους. Η μέγιστη ισχύς που μεταδίδεται μέσω γραμμών συνεχούς ρεύματος είναι μεγαλύτερη από αυτή παρόμοιων γραμμών εναλλασσόμενου ρεύματος:

Οπου μι V - τάση εξόδου ανορθωτή, R å - η συνολική ενεργή αντίσταση μετάδοσης ισχύος, η οποία, εκτός από την αντίσταση των καλωδίων της γραμμής ισχύος, περιλαμβάνει την αντίσταση του ανορθωτή και του μετατροπέα. Ο περιορισμός της χρήσης μετάδοσης ισχύος συνεχούς ρεύματος οφείλεται κυρίως στις τεχνικές δυσκολίες στη δημιουργία αποδοτικών συσκευών χαμηλού κόστους για τη μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα (στην αρχή της γραμμής) και συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα (στο τέλος της η γραμμή). Η μετάδοση συνεχούς ρεύματος είναι πολλά υποσχόμενη για τη σύνδεση μεγάλων συστημάτων ισχύος που είναι απομακρυσμένα μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, δεν χρειάζεται να διασφαλιστεί η σταθερότητα αυτών των συστημάτων.

Η ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας καθορίζεται από αξιόπιστες και βιώσιμη εργασίαμετάδοση ισχύος, η οποία διασφαλίζεται, ιδίως, με τη χρήση αντισταθμιστικών διατάξεων και συστημάτων αυτόματης ρύθμισης και ελέγχου (βλ. Αυτόματος έλεγχος διέγερσης, Αυτόματη ρύθμιση τάσης, Αυτόματος έλεγχος συχνότητας).

Ως αποτέλεσμα της ερευνητικής εργασίας αναπτύχθηκαν τα ακόλουθα:

Σχέδια μετάδοσης ισχύος συνεχούς ρεύματος που επιτρέπουν την πιο ορθολογική χρήση των χαρακτηριστικών σχεδιασμού των τριφασικών εναέριων γραμμών εναλλασσόμενου ρεύματος που προορίζονται για μετάδοση ηλεκτρική ενέργειασε τρία καλώδια?

μεθοδολογία για τον υπολογισμό της τάσης λειτουργίας συνεχούς ρεύματος για εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας που κατασκευάζονται με βάση τυπικές κατασκευές τριφασικών στηρίξεων εναλλασσόμενου ρεύματος κλάσεων τάσης 500-750 kV.

μια μέθοδος για τον υπολογισμό της χωρητικότητας των εναέριων γραμμών τριφασικού εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση λειτουργίας 500-750 kV μετά τη μεταφορά τους σε συνεχές ρεύμα σύμφωνα με τα σχήματα που προτείνει ο συγγραφέας.

μια μέθοδος για τον υπολογισμό της αξιοπιστίας των εναέριων γραμμών τριφασικού εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση λειτουργίας 500-750 kV μετά τη μεταφορά τους σε συνεχές ρεύμα σύμφωνα με τα σχήματα που προτείνει ο συγγραφέας.

Ο υπολογισμός του κρίσιμου μήκους της γραμμής, από την οποία η μετάδοση ισχύος συνεχούς ρεύματος σύμφωνα με τα σχήματα που ανέπτυξε ο συγγραφέας, θα είναι οικονομικά πιο κερδοφόρος από τη μετάδοση ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση 500, 750 kV, έχει υπολογιστεί .

Με βάση τα αποτελέσματα μιας επιστημονικής μελέτης, διατυπώνονται συστάσεις:

σύμφωνα με την επιλογή του τύπου των μονωτών δίσκων ανάρτησης, οι οποίοι αποτελούν μέρος των μονωτικών αναρτήσεων των εναέριων γραμμών ισχύος συνεχούς ρεύματος.

σύμφωνα με τον υπολογισμό του μήκους της απόστασης ερπυσμού των μονωτικών αναρτήσεων των εναέριων γραμμών ισχύος συνεχούς ρεύματος.

σχετικά με την επιλογή ενός σχεδίου μετάδοσης ισχύος τριών συρμάτων, σε σχέση με εναέριες γραμμές συνεχούς ρεύματος, που γίνεται με βάση ενοποιημένα σχέδια τριφασικών στηρίξεων εναλλασσόμενου ρεύματος.

σχετικά με τη χρήση ενοποιημένων δομών τριφασικών στηρίξεων εναλλασσόμενου ρεύματος σε εναέριες γραμμές συνεχούς ρεύματος.

για τον προσδιορισμό της τάσης λειτουργίας συνεχούς ρεύματος, σε σχέση με εναέριες γραμμές συνεχούς ρεύματος, κατασκευασμένες με βάση ενοποιημένες δομές τριφασικών στηρίξεων εναλλασσόμενου ρεύματος.

σύμφωνα με τον υπολογισμό της χωρητικότητας μιας γραμμής ισχύος τριών καλωδίων συνεχούς ρεύματος.

Τα αποτελέσματα των υπολογισμών που πραγματοποιήθηκαν δείχνουν ότι η χωρητικότητα των υφιστάμενων τριφασικών γραμμών μεταφοράς AC μπορεί να αυξηθεί σημαντικά με τη μεταφορά τους σε συνεχές ρεύμα. ηλεκτρική ενέργειαχρησιμοποιώντας τα ίδια στηρίγματα, χορδές μονωτών και σύρματα. Η αύξηση της μεταδιδόμενης ισχύος σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι από 50% έως 245% για μια εναέρια γραμμή 500 kV και από 70% έως 410% για μια εναέρια γραμμή 750 kV, ανάλογα με τη μάρκα και το τμήμα των καλωδίων που χρησιμοποιούνται και το μέγεθος του εγκατεστημένη ισχύς της εναέριας γραμμής σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Η μεταφορά των υφιστάμενων τριφασικών γραμμών AC σε συνεχές ρεύμα σύμφωνα με τα προτεινόμενα σχήματα θα βελτιώσει επίσης σημαντικά τους δείκτες αξιοπιστίας τους. Ταυτόχρονα, η χρήση των αναπτυγμένων κυκλωμάτων θα αυξήσει την αξιοπιστία κατά 5-30 φορές, ανάλογα με την κατηγορία τάσης της εναέριας γραμμής. Στην περίπτωση νέου σχεδιασμού εναέριων γραμμών συνεχούς ρεύματος σύμφωνα με τα παραπάνω σχήματα, οι δείκτες αξιοπιστίας τους θα είναι ισοδύναμοι.

Γενικά, η δυνατότητα μεταφοράς υφιστάμενων τριφασικών εναέριων γραμμών εναλλασσόμενου ρεύματος είναι αρκετά εφικτή. Μια τέτοια τεχνική λύση μπορεί να είναι σημαντική για την αύξηση της απόδοσης των εναέριων γραμμών σε λειτουργία, διατηρώντας παράλληλα τη διαμόρφωσή τους, και θα επεκτείνει επίσης το πεδίο της μετάδοσης ισχύος DC. Δεν αποκλείεται η δυνατότητα κατασκευής νέων γραμμών συνεχούς ρεύματος με χρήση ενοποιημένων δομών τριφασικών στηρίξεων εναλλασσόμενου ρεύματος.

4 Δύναμη αντίδρασης -συστατικό πλήρους ισχύος, το οποίο, ανάλογα με τις παραμέτρους, το σχήμα και τον τρόπο λειτουργίας του ηλεκτρικού δικτύου, προκαλεί πρόσθετες απώλειες ενεργού ηλεκτρικής ενέργειας και υποβάθμιση της ποιότητας της ηλεκτρικής ενέργειας.

αντιδραστική ηλεκτρική ενέργεια -τεχνολογικά επιβλαβής κυκλοφορία ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ πηγών τροφοδοσίας και δεκτών εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος που προκαλείται από ηλεκτρομαγνητική ανισορροπία ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Οι κύριοι καταναλωτές του ενεργό ισχύ V ηλεκτρικά συστήματααχ είναι μετασχηματιστές, εναέριες ηλεκτρικές γραμμές, ασύγχρονοι κινητήρες, μετατροπείς βαλβίδων, επαγωγικοί ηλεκτρικοί φούρνοι, μονάδες συγκόλλησης και άλλα φορτία.

Η άεργος ισχύς μπορεί να παραχθεί όχι μόνο από γεννήτριες, αλλά και από συσκευές αντιστάθμισης-πυκνωτές, σύγχρονους αντισταθμιστές ή πηγές στατικής αέργου ισχύος (RPS), που μπορούν να εγκατασταθούν σε υποσταθμούς του ηλεκτρικού δικτύου.

Προκειμένου να ομαλοποιηθούν οι ροές αέργου ισχύος, κατά την επίλυση προβλημάτων αντιστάθμισης άεργου ισχύος από μόνα τους και με τις προσπάθειες των καταναλωτών, προκειμένου να προωθηθεί η διαδικασία επίλυσης προβλημάτων άεργου ισχύος και οι εργασίες βελτιστοποίησης των ροών της, ομαλοποίηση των επιπέδων τάσης, μείωση ενεργού απώλειες ισχύος στα ηλεκτρικά δίκτυα διανομής και αύξηση της αξιοπιστίας της τροφοδοσίας των καταναλωτών, θα πρέπει να γίνει έρευνα των εγκαταστάσεων του υποκαταστήματος της JSC IDGC του Βορείου Καυκάσου - η Stavropolenergo πραγματοποιήθηκε για την κατάσταση των πηγών αέργου ισχύος, την κατάσταση της αέργου συσκευές μέτρησης ενέργειας και ισχύος για τη λειτουργία ελέγχου άεργου ενέργειας και ισοζυγίου ισχύος.

Η Stavropolenergo διαθέτει 866 δοχεία αντισταθμιστικών συσκευών (BSC) με χωρητικότητα μιας χρήσης 38,66 MVar (το πραγματικό μέγιστο φορτίο ως προς την άεργο ισχύ είναι 25,4 MVar). Στο υπόλοιπο των καταναλωτών, η εγκατεστημένη ισχύς είναι 25.746 MVar (η πραγματική φόρτιση στο μέγιστο σε άεργο ισχύ είναι 18.98 MVar)

Μαζί με την JSC "Stavropolenergosbyt" πραγματοποιήθηκαν έρευνες για τη φύση του φορτίου των καταναλωτών με αυξημένη κατανάλωση άεργου ισχύος (tg ? > 0,4). Μετά τη δημοσίευση της «Διαδικασίας υπολογισμού των τιμών του λόγου κατανάλωσης ενεργού και αέργου ισχύος για μεμονωμένες συσκευές λήψης ισχύος καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας», σύμφωνα με το Διάταγμα της Κυβέρνησης της Ρωσικής Ομοσπονδίας αριθ. με τους καταναλωτές θα οργανωθεί πλήρως. Οι όροι εργασίας με τους καταναλωτές σύμφωνα με τη νέα «Διαδικασία ...» περιλαμβάνονται στο κείμενο των επί του παρόντος επαναδιαπραγματευόμενων συμβάσεων παροχής ρεύματος.

Όταν οι καταναλωτές υποβάλλουν αίτηση για σύνδεση στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας της Stavropolenergo ή για αύξηση της συνδεδεμένης ισχύος κατά 150 kW ή περισσότερο, τα συμβόλαια για τη σύνδεση των καταναλωτών στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας συνάπτουν απαιτήσεις σχετικά με την ανάγκη αντιστάθμισης άεργου ισχύος, σε ποσότητα που να διασφαλίζει τη συμμόρφωση με τις καθορισμένες οριακές τιμές συντελεστών άεργου ισχύος.

Η υπογραφή πρόσθετων συμφωνιών σε συμβάσεις για την παροχή υπηρεσιών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με την OJSC Stavropolenergosbyt, OJSC Pyatigorsk Electric Networks, LLC RN-energo, CT CJSC RCER και K, OJSC Nevinnomyssky Azot, που εγγυάται στους προμηθευτές τη διατήρηση των συνθηκών από τους καταναλωτές με συνδεδεμένη ισχύς 150 kW και άνω συντελεστών άεργου ισχύος που έχει καθοριστεί από το ομοσπονδιακό εκτελεστικό όργανο που είναι υπεύθυνο για την ανάπτυξη της κρατικής πολιτικής στον τομέα του συμπλέγματος καυσίμων και ενέργειας και των απαιτήσεων για τη διασφάλιση της λογιστικής αέργου ενέργειας.

Τα επόμενα χρόνια αναμένεται η θέση σε λειτουργία νέων βιομηχανικών δυνατοτήτων, οι οποίες θα καθορίσουν την αύξηση της κατανάλωσης έως και 3% ή περισσότερο ετησίως. Αυτό τοποθετεί το έργο της ισορροπίας άεργου ισχύος σε έναν από τους τομείς προτεραιότητας, στον οποίο θα δοθεί μεγαλύτερη προσοχή.

Αντιστάθμιση άεργου ισχύος- σκόπιμη επίδραση στην ισορροπία άεργου ισχύος στον κόμβο του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας για τη ρύθμιση της τάσης και στα δίκτυα διανομής για τη μείωση των απωλειών ηλεκτρικής ενέργειας. Πραγματοποιείται με τη χρήση αντισταθμιστικών συσκευών. Για τη διατήρηση των απαιτούμενων επιπέδων τάσης στους κόμβους του ηλεκτρικού δικτύου, η κατανάλωση άεργου ισχύος πρέπει να παρέχεται από την απαιτούμενη παραγόμενη ισχύ, λαμβάνοντας υπόψη το απαραίτητο απόθεμα. Η παραγόμενη άεργος ισχύς είναι το άθροισμα της αέργου ισχύος που παράγεται από τις γεννήτριες των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και της αέργου ισχύος των αντισταθμιστικών συσκευών που βρίσκονται στο ηλεκτρικό δίκτυο και στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις των καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας.

Η αντιστάθμιση άεργου ισχύος είναι ιδιαίτερα σημαντική για βιομηχανικές επιχειρήσεις, οι κύριοι ηλεκτρικοί καταναλωτές των οποίων είναι οι ασύγχρονοι κινητήρες, με αποτέλεσμα ο συντελεστής ισχύος χωρίς τη λήψη αντισταθμιστικών μέτρων να είναι 0,7- 0,75. Τα μέτρα αντιστάθμισης άεργου ισχύος στην επιχείρηση επιτρέπουν:

5 Αυστηρά μιλώντας, οι μέθοδοι επιλογής τμημάτων σύμφωνα με την επιτρεπόμενη απώλεια τάσης έχουν αναπτυχθεί για αγωγούς από μη σιδηρούχο μέταλλο σε δίκτυο με τάση έως 35 kV συμπεριλαμβανομένης. Οι μέθοδοι αναπτύσσονται με βάση τις υποθέσεις που γίνονται σε δίκτυα τέτοιας τάσης.

Οι μέθοδοι προσδιορισμού της διατομής σύμφωνα με την επιτρεπόμενη απώλεια τάσης βασίζονται στο γεγονός ότι η τιμή της αντιδραστικής αντίστασης των αγωγών ΧΤο 0 είναι πρακτικά ανεξάρτητο από τη διατομή του σύρματος φά:

για εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας Χ 0 \u003d 0,36 - 0,46 Ohm / km;

για καλωδιακές γραμμές μεταφοράς με τάση 6 - 10 kV Χ 0 \u003d 0,06 - 0,09 Ohm / km;

για καλωδιακές γραμμές μεταφοράς με τάση 35 kV Χ 0 \u003d 0,11 - 0,13 Ohm / km.

Η τιμή της επιτρεπόμενης απώλειας τάσης στη γραμμή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας υπολογίζεται από την ισχύ και την αντίσταση των τμημάτων σύμφωνα με τον τύπο:

και αποτελείται από δύο στοιχεία - απώλεια τάσης σε ενεργές αντιστάσεις και απώλεια τάσης σε αντιδραστικές αντιστάσεις.

Λαμβάνοντας υπόψη την περίσταση που ΧΤο 0 είναι πρακτικά ανεξάρτητο από τη διατομή του σύρματος, η τιμή μπορεί να υπολογιστεί πριν από τον υπολογισμό της διατομής του αγωγού, δεδομένης της μέσης τιμής της αντίδρασης Χ 0sr στα υποδεικνυόμενα εύρη αλλαγής του:

Σύμφωνα με τη δεδομένη τιμή της επιτρεπόμενης τάσης στη γραμμή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, υπολογίζεται το μερίδιο της απώλειας τάσης στις ενεργές αντιστάσεις:

Στην έκφραση για τον υπολογισμό της απώλειας τάσης σε ενεργές αντιστάσεις

η παράμετρος εξαρτάται από τη διατομή,

πού είναι η αγωγιμότητα του υλικού του σύρματος.

Εάν η γραμμή μεταφοράς ισχύος αποτελείται από ένα μόνο τμήμα, τότε η τιμή διατομής μπορεί να προσδιοριστεί από την έκφραση για:

Με μεγαλύτερο αριθμό τμημάτων γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, απαιτούνται πρόσθετες συνθήκες για τον υπολογισμό των διατομών των αγωγών. Υπάρχουν τρία από αυτά:

Συνέπεια τμημάτων σε όλους τους τομείς F=const;

ελάχιστη κατανάλωση υλικού αγωγού ελάχ;

ελάχιστες απώλειες ενεργού ισχύος ελάχ.

Τροφοδοτικό > Βραχυκυκλώματασε ηλεκτρικά συστήματα

Βραχυκυκλώματα σε γραμμή με μονόπλευρη τροφοδοσία ρεύματος όταν σπάσει μια φάση της γραμμής
Στο σχ. 38-37 δείχνει το κύκλωμα τροφοδοσίας ενός υποσταθμού υποβάθμισης με μετασχηματιστή T-2 μέσω μιας γραμμής L από ισχυρό σύστημαΓ. Όταν η γραμμή λειτουργεί σε δύο φάσεις για σωστή ρύθμισηπροστασία ρελέ της γραμμής, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα ρεύματα στη γραμμή κατά τη λειτουργία φορτίου ανοιχτής φάσης και τον συνδυασμό λειτουργίας ανοιχτής φάσης με διάφορους τύπους βραχυκυκλωμάτων. στα σημεία Κ1 και Κ2.

Ρύζι. 38-37. Σχέδιο δικτύου με μονομερή παροχή ρεύματος.

1. Λειτουργία φόρτωσης όταν διακόπτεται η φάση Α της γραμμής (Εικ. 38-38)
Στο σχήμα σχεδίασης (Εικ. 38-38, α) και στο μιγαδικό ισοδύναμο κύκλωμα (Εικ. 38-38, β), γίνονται δεκτοί οι ακόλουθοι χαρακτηρισμοί:
- φάση ε. δ.σ. τροφοδοτικό (σύστημα)?
- τη συνολική επαγωγική αντίσταση της άμεσης ακολουθίας για το τμήμα του κυκλώματος στα αριστερά του διακένου.

- συνολική αντίσταση θετικής ακολουθίας για ένα μέρος του κυκλώματος από το σημείο θραύσης έως τους δευτερεύοντες διαύλους τάσης του μετασχηματιστή T-2.
- το ίδιο με αντίστροφη σειρά.
- την ίδια μηδενική ακολουθία.
- αντίσταση θετικής ακολουθίας φορτίου.
- το ίδιο με αντίστροφη σειρά.
Στον πίνακα. 38-5 δίνονται οι σχέσεις μεταξύ των συνιστωσών των ρευμάτων στη γραμμή κατά τη λειτουργία σε δύο και τρεις φάσεις.

Ρύζι. 38-38. Διακοπή φάσης Α στη γραμμή. α - σχέδιο σχεδίασης. β - σύνθετο ισοδύναμο κύκλωμα.

Πίνακας 38-5 Αναλογίες ρεύματος για αστοχία φάσης γραμμής

Στον πίνακα. 38-5 σημειώνονται:
ΕΓΩ- ρεύμα σε φάση σε κατάσταση λειτουργίας φορτίου σε τρεις φάσεις.
- το ίδιο όταν εργάζεστε σε δύο φάσεις.
- συνεχές ρεύμα ακολουθίας της φάσης Α σε κατάσταση φόρτισης και λειτουργία σε δύο φάσεις.
- το ίδιο με αντίστροφη σειρά.
- την ίδια μηδενική ακολουθία.
- τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος θετικής ακολουθίας στη λειτουργία φορτίου σε σχέση με το σημείο θραύσης.
- το ίδιο με αντίστροφη σειρά.
- την ίδια μηδενική ακολουθία.
Σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 38-38, β αντίστασηκαι είναι ίσες:

2. Βραχυκύκλωμα στο άκρο λήψης της γραμμής (σημείο K1) όταν η γραμμή λειτουργεί σε δύο φάσεις (Εικ. 38-39)
Στο σχ. 38-39 και στον πίνακα. 38-6 σημειώνονται:
- τη συνολική αντίσταση του κυκλώματος άμεσης (αντίστροφης) ακολουθίας στον τόπο του βραχυκυκλώματος.
- αντίσταση της μηδενικής ακολουθίας του τμήματος του κυκλώματος στα αριστερά του βραχυκυκλώματος.
- το ίδιο δεξιά από τη θέση κ.ζ.
Προσδιορισμός ρευμάτων στη γραμμή σε βραχυκύκλωμα στα σημεία Κ1 και Κ2 γίνεται με τις ακόλουθες παραδοχές:
1) τα ρεύματα φορτίου δεν λαμβάνονται υπόψη.
2) αντίσταση άμεσης και αντίστροφης ακολουθίας στο σημείο βραχυκυκλώματος. ίσος.
Στον πίνακα. 38-6, δίνονται εκφράσεις για τα ρεύματα στις φάσεις και το ρεύμα μηδενικής ακολουθίας στο άκρο τροφοδοσίας της γραμμής στο διάφοροι τύποικ.ζ. στο σημείο Κ1.
Στον πίνακα. 38-6 δεν παρέχουν δεδομένα για μονοφασικά βραχυκυκλώματα. στις φάσεις Β και Γ και διφασικό βραχυκύκλωμα. μεταξύ των φάσεων Β και Γ, αφού σε βραχυκύκλωμα Όχι στην αποσυνδεδεμένη φάση, τα ρεύματα στη γραμμή θα είναι τα ίδια όπως και με τον ίδιο τύπο βραχυκυκλώματος. και εργαστείτε σε τρεις φάσεις της γραμμής.

Πίνακας 38-6 Ρεύματα γραμμής με ανοικτή φάση Α και βραχυκύκλωμα στο άκρο λήψης της γραμμής

Ρύζι. 38-39. Βραχυκύκλωμα στο άκρο λήψης της γραμμής όταν η γραμμή λειτουργεί σε δύο φάσεις.

3. Βραχυκύκλωμα στη δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή T-2 (σημείο K2) όταν η γραμμή λειτουργεί σε δύο φάσεις (Εικ. 38-40)
Στον πίνακα. Δίνονται 38-7 εκφράσεις για τα ρεύματα στις φάσεις της γραμμής και το ρεύμα της μηδενικής ακολουθίας της γραμμής σε βραχυκύκλωμα. στο σημείο Κ2. Οι παραπάνω σχέσεις ισχύουν σύμφωνα με τις παραδοχές που αναφέρονται παραπάνω (βλ. βραχυκύκλωμα στο σημείο Κ1).
Περιπτώσεις σφάλματος γείωσης στο σημείο Κ2 δεν εξετάζονται, καθώς αυτές οι βλάβες δεν δημιουργούν λειτουργία βραχυκυκλώματος.

Πίνακας 38-7 Ρεύματα γραμμής σε περίπτωση διακοπής φάσης Α και βραχυκυκλώματος στη δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή Τ-2