Методичні вказівки до самостійної підготовки

Саме тому дослідження впливу довжини лінії електропересилання на точність обчислення напруг і струмів початку та кінця лінії можна проводити з використанням ПЧП-схеми та точними і наближеними значеннями постійних ПЧП або П-схеми та точними і наближеними значеннями параметрів її гілок.

Надалі для розрахунку характерних усталених режимів лінії користуватимемося ПЧП-схемою з координатами режиму ЛНС.

На рис. 1.1 зображені:

а) принципова схема лінії електропересилання;

б) розгорнена П-схема заміщення лінії (надалі – розгорнена П-схема);

в) П-схема заміщення лінії з комплексними параметрами (надалі – П-схема);

г) розрахункова схема заміщення лінії у вигляді ПЧП-схеми, значення постійних якої обчислені точно за вторинними параметрами лінії (надалі – еталонна ПЧП-схема);

д) розрахункова схема заміщення лінії у вигляді ПЧП-схеми, наближені значення постійних якої обчислені за наближеними значеннями гілок П-схеми на рис.1.1, в (надалі – наближена ПЧП-схема).

а
б	в
г	д

Рис.1.1. Схеми лінії електропересилання: а – принципова схема; б – розгорнена П-схема заміщення; в – П-схема заміщення з комплексними параметрами;

г – еталонна ПЧП-схема заміщення; д – наближена ПЧП-схема заміщення

На рис. 1.1 і надалі для позначення наближених значень параметрів і координат використовуватимемо додатковий символ “~” над відповідними параметрами і координатами. На цьому ж рис. 1.1 показані лінійні напруги [кВ] та струми [кА] початку (вузол 1) і кінця (вузол 2) лінії відповідно.

З аналізу усталених симетричних режимів протяжних ліній [3, 4] відомо, що не лише кількісні значення параметрів таких ліній в цілому (постійні ПЧП-схеми чи параметри гілок П-схеми), але й їх якісні властивості залежать від довжини лінії. Це зумовлене тим, що за основної частоти змінного струму Гц для лінії довжиною понад 300км вже помітно проявляються її властивості, як елемента з розподіленими параметрами, тобто хвильовий характер процесів у лінії. Тому, за представлення лінії, як елемента з розподіленими параметрами, ПЧП-схемою чи П-схемою з зосередженими параметрами, останні нелінійно залежать від її вторинного параметра , а отже, для незмінного – від довжини лінії [1¸ 4]. Для ілюстрації сказаного у табл. 1.1 наведені значення та на рис. 1.2 представлені залежності точних значень параметрів та гілок П-схеми лінії (рис. 1.1, в) від її довжини . Розрахунки проведені для лінії з номінальною напругою 750 кВ, конструкцією фази 5´ АС-240/56 і такими первинними [5, 6, 8] та вторинними параметрами:

втрати на коронування D Р _кор0 = 16 кВт/км; [Ом/км]; [Ом/км];

[См/км]; [Cм/км]; [Ом]; [1/км].

Аналіз залежностей рис.1.2 і даних табл. 1.1 показує, що якісні властивості параметрів поздовжніх і параметрів поперечних гілок П-схеми заміщення лінії залежать від її довжини і можуть змінюватися, що якраз і зумовлене заміною лінії, як елемента з розподіленими параметрами, еквівалентною П-схемою з зосередженими параметрами. Така зміна показана у табл. 1.2. Так активний опір для ліній довжиною в діапазоні 1800-4500 км стає від’ємним (тобто цей елемент виступає вже як залежне джерело потужності чи е.р.с.). Для ліній довжиною в діапазоні 3000-6000 км індуктивний опір стає від’ємним, а ємнісна провідність – додатньою. Така зміна якісних властивостей параметрів і не має фізичного змісту, а зумовлена необхідністю забезпечення еквівалентності координат режиму П-схеми заміщення лінії та реальної лінії відносно її початку і кінця. Саме тому активна провідність завжди додатня для будь-якої довжини лінії, оскільки забезпечує врахування загальних втрат активної потужності в реальній лінії в цілому, які завжди мають місце і завжди є додатніми.

У загальному випадку усталений режим лінії визначається граничними умовами, заданими або лише для початку, або лише для кінця, або одночасно для початку і для кінця лінії. Наприклад, можна задати значення або напруги і струму початку лінії, або напруги і струму кінця лінії, або напруг початку і кінця лінії тощо.

Для однозначності оцінювання впливу схем заміщення лінії на точність відображення координат режиму доцільно прийняти, щоб одна з координат була незмінною за значенням під час розрахунків певного усталеного режиму як еталонної так і наближеної схем заміщення лінії. Враховуючи, що в даних дослідженнях джерело живлення на початку лінії вважається безмежно потужним, доцільно за незмінну координату для всіх режимів і схем заміщення прийняти напругу початку лінії (з боку вузла 1), модуль якої дорівнює номінальному значенню, а аргумент – нулю, тобто .