автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Компенсация реактивной мощности для управления режимами электропередач переменного тока

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

МОХАМЕД МОНЕР КАМА1Б АХМЕЩ САЛЕХ

КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДНЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

05.14.02 - Электрические станции (электр' веская часть), сети, электроэнергетические системы и управление ими

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск 1994

Работа выполнена на кгфедре "Электрические системы" Белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель

заслуженный деятель науки и техники Республики Беларусь, доктор технических наук, профессор Г.Е.Поспелов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, с.н.с. В.И.Русан

кандидат технических наук,

доцент

Е.В.Щур

Ведущее предприятие

- Министерство энергетики Республики Беларусь

. со

Защита состоится "/6 " ¿¿/рНЬ 1994 г, в ¡С? часов на заседании специализированного совета К 056.02.02 в Белорусской государственной политехнической академии по адресу: 220027, г.Минск, проспект Франциска Скорины, 65. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической академии.

Автореферат разослан "

1994 г.

Ученый секретарь

специализированного

совета

А.Н.Герасимович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В ряде наиболее развитых стран мира достигнут огромный прогресс в электрификации промышленности, сельского хозяйства и быта, сформировались крупные объединенные электроэнергетические системы. Это служит ориентиром для развивающихся стран, которые уделяют особое внимание вопросам развития энергетики, понимая, что именно она является основой общественного прогресса. Развитие электроэнергетики, во всех без исключения странах идет примерно по одному и тому же пути. Сначала появляются мелкие электростанции, которые работают на автономные потребительские сети. Затем по мере роста нагрузки и появления относительно крупных потребителей автономные энергоисточники объединяются в энергосистему, что способствует повышению надежности и экономичности электроснабжения потребителей. Формируется системообразующая сеть высокого напряжения, которая при появлении мощных электростанций наращивается сетью сверхвысокого напряжения. Энергетическая система, для которой прежде всего проектными организациями будут использованы результаты исследований автора, прошла-этапы своего начального развития, хотя формирование её незавершено. Она имеет своеобразное географичеокое расположение, Она вытянута с Севера на Юг на расстоянии свыше 1000 км вдоль большой, многоводной реки. Эта река играет исключительно важную роль в жизни страны, поскольку 95 % территории занимают пустынные районы. Поэтому пойла реки является по существу единственной обжитой территорией, где проживает основная часть населения страны, расположена вся промышленность, сельское хозяйство и основные административные и культурные центры.'Соответствующее географическое расположение имеет и энергетическая система. Основу энергосистемы составляет двухцепная магистральная электропередача 500 кВ, связывающая между собой крупнейшую ГЭС мощностью более 2000 МВт, расположенную на Юге страны, с главным промышленным и культурнш центром страны, имеющим более чем 5 миллионов населения. Энергетикам предстоит задача повшения пропускной способности существующих электропередач за счет мероприятий, требующих относительно небольших капиталовложений. Поэтому прежде всего необходимо было всесторонне проанализировать возможности.системы передачи переменного то-

ка с учетом особенностей, интересующей автора энергетической системы, и убедиться в технической необходимости и экономической це~ лесообраэяоспя применения средств повышения пропускной способности.

Общая актуальность работы определяется необходимостью решения сложных задач компенсации реактивной мощности для управления режимами систем электропередач переменного тока.

Цели диссертации состоят в следующем:

- исследовать основные характеристики системы электропередачи без применения КУ и на этой основе определить необходимую степень повышения её пропускной способности;

- разработать методику выбора мест установки и параметров компенсаторов реактивной мощности и исследовать их влияние на пропускную способность системы передачи;

- произвести анализ влияния компенсаторов реактивной мощности на эффективность систем электропередач и исследовать совместное влияние поперечной и продольной компенсаций на пропускную способность.

Методы исследований. Для достижения целей, поставленных в диссертации, использовались теория передачи электроэнергии переменным током, математические модели-систем электропередач, моделирование с помощью ЭВМ. Электрические цепи систем электропередач представлялись совокупностью четырехполюсников и эквивалентировались на основе матриц..

Научная- новизна, исследования заключается в выборе и обосновании проблемы, развитии теории передачи электроэнергии переменным током, приложении её к задачам определения эффективности применения компенсаторов реактивной мощности для электропередач, в разработке методов и алгоритмов выбора параметров и мест установки компенсаторов реактивной мощности.

Основные положения, выносимые на. защиту:

1. Условия применения и методика выбора параметров компенсаторов реактивной мощности в системах передачи переменного тока.

2. Характеристики системы электропередачи и их элементов без

применения компенсирующих устройств.

3. Анализ влияния компенсаторов реактивной мощности на эффективность систем электропередач и установки продольной компенсации.

4. Соотношения для определения передаваемой мощности систем электропередач о регулируемым статическими компенсаторами реактивной мощности.

5. Закономерности, определяющие эффективность компенсирующих устройств в системах электропередачи,

6. Алгоритмы и программы выбора компенсирующих устройств по условиям пропускной способности и допустимых напряжений системы электропередачи.

Практическая ценность и реализация результатов р а б о т ы . В результате проведенных исследований предлолены методика выбора параметров и мест установки компенсаторов реактивной мощности дая систем электропередач переменного тока. Предложенная методика позволяет оценить возможности существующей электропередачи 500 кВ, и разработать мероприятия для повыпения её пропускной способности. При этом могут быть- использованы, разработанные в диссертации алгоритмы и программы выбора компенсирующих устройств по условиям пропускной способности и допустимых напряжений систем электропередач.

Полученные в работе' соотношения.и формулы найдут применение в проектных исследованиях по развитию энергосистемы "Е",

Публикации и, апробация работы. Опубликована статья в журнале. Давалась информация о выполненных исследованиях на заседаниях кафедры "Электрических систем", сделан доклад на 50 научно-технической конференции БГОЛ (Минск 1994 г.).

Объем и структура работы. Диссертация содержит 155 страниц основного текста, 6 таблиц, 43 иллюстрации, список литературы 7S - наименований, приложение. Основной,текст изложен в 4 главах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе обоснована актуальность выбранной темы, дана краткая характеристика электроэнергетической системы "Е" и её основной системы передачи 500 кВ. Отмечены её особенности и охарактеризованы перспективы развития электропередач энергосистемы. Изложена общая характеристика проблемы повышения пропускной способности систем электропередачи с учетом особенностей энергосистемы. Рассмотрены различные факторы, ограничивающие пропускную способность системы передачи .- потеря напряжения, статическая и динамическая устойчивость, режим напряжений линии электропередачи.

В заключительной части главы сформулированы цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена исследованию возможностей систем электропередач без компенсирующих устройств.

Прежде всего, базируясь на работах известных ученых в области электроэнергетики, автор рассмотрел зависимости параметров основных элементов систем электропередач от увеличения установленной мощности, протяженности линий электропередач, повышения напряжения.

Эквивалентное сопротивление генераторов в омах и в относительных единицах на базе волнового сопротивления линии представились формулами

и

где Хг ~

Р ~

сощ-

ГоМ г к0Р * = ХГ™/г , (2)

сопротивление генератора на базе его номинальных параметров;

передаваемая мощность в именованных единицах; номинальный коэффициент- мощности генераторов; номинальное напряжение генератора; удельная передаваемая мощность.

Коэффициент Н0 определяет мощность отбора от шин электростанции:

Рг = ^ «)

где Рг и Рд ~ мощности генератора и отбора.

Анализ выражений (I) и (2) позволяет сделать следующие выводы: отбор мощности для питания местной нагрузки дает уменьшение эквивалентного реактивного, сопротивления генераторов ХгЛ , уменьшение передаваемой мощности вызывает увеличение эквивалентного сопротивления генераторов Хг; это обстоятельство необходимо учитывать при исследовании возможностей электропередачи переменного тока и построении зависимостей передаваемой мощности от дальности; с увеличением номинального коэффициента мощности генераторов эквивалентное сопротивление их увеличивается.

Для сопротивления генераторов в зависимости от коэффициента статизма системы автоматического регулирования возбуждения генераторов вр получена следующая формула:

г Рал СОВ 0(1 8

где Р - предел линии}

и - напряжение на приемном конце; £ - э^д.с. генераторов;

- волновое сопротивление линии; (X - коэффициент изменения фазы волны на единицу дайны.

Пропускная способность для выявления возможностей систем электропередач определялась условиями статической устойчивости. В качестве критерия статической устойчивости принимался знак свободного члена характеристического уравнения. При определении эквивалентного сопротивления системы передачи учитывалось изменение сопротивлений генераторов и трансформаторов с изменением передаваемой мощности при увеличении дальности, а также влияние местной нагрузки и коэффициента мощности. С учетом этих особенностей были построены зависимости предела передаваемой мощности от дальности для различных систем автоматического регулирования возбуждения генераторов.'

Эти зависимости показали, что если ориентироваться на автоматические регуляторы возбуждения без зоны нечувствительности пропорционального действия, то натуральную мощность можно передать на расстояние, примерно, 400 км.

Фактором, ограничивающим пропускную способность систем электропередач переменного тока, помимо индуктивного сопротивления, является зарядная мощность линии. Поэтому повшение напряжения протяженной линии передачи не приводит к увеличению пропускной способности системы электропередачи, как следует из выражений э.д.е..удаленной станции

Е ~ и1 (5)

и угла в между векторами Е и :

<9 = arc Ьд —:—_ , (6).

*+(хг/Р)Ч9

где 0 - реактивная мощность в начале линии в относительных единицах на базе натуральной мощности.

Величина э.д.с. Е при повышении номинального напряжения уменьшается, а угол' &1 - увеличивается. Следовательно уровень устойчивости и пропускной способности снизится. Такой же эффект •• получится непосредственно у электропередачи за счет увеличения натуральной мощности при помощи других средств. Это положение иллюстрирует таблД, в которой помещены результаты.расчетов максимальных режимов системы электропередачи - определены модули э.д.с. Е и углы в между векторами Ей и .

Таблица I

Мощность, МВт Дальность, км Р ПАТ Р С % Е 8°

I 2 . 3 ■4 5 . 6 7

I. Р = 150: 1 = 1000 •a) U = 300 кВ б) U = 330 кВ 225 275,5 0,667 0,55" 35 28,5 -0,366 -0,437 0,977 | 55° 0,88 | 65,5° 90° 94°

Продолжение таол.1

1 2 3 4 5 6 7

2. Р = 500: .. . 1 = 1000

- а) и= 400 кВ 635 0,787 43 -0,266 1,20 | 56,4° 99,4°

6) и = 500 КВ 994 0,503 25,8 -0,461 1,024 | 85° 110,8°

Из табл.1 видно, что повышение напряжения линии V , соответственно натуральной мощности РНАГ приводит к снижению устойчивости системы электропередачи. Поэтому необходимо наметить пути реализации эффекта повышения напряжения дня увеличения пропускной способности систем электропередач. Средством, позволяющим реализовать эффект повышения напряжения являются компенсаторы реактивной мощности, подключаемые к линии электропередачи.

В третьей 'главе исследуется повышение эффективности систем электропередач переменного тока компенсаторами реактивной мощности.

Для системы электропередачи с компенсатором мощности в начале линий вместо выражения (5), которое получено для системы без компенсатора, можно записать выражение для э.д.с.

к-ц+щркч^ч*)-*-^ (7)

При значении = ~ - компенсатор поглащает реактивную мощность, протекающую в начале линии - получим

Е — и1 + ¿Х-г (8)

Для системы передачи, рассмотренной в табл.1, для которой и~ 500 кВ, I = 1000 км, утол 0 ~ 70,8°, т.е. сравнение с данными табл.1 показывает, что повышение номинального напряжения электропередачи при наличии компенсатора повысило устойчивость системы передачи.

Если ориентироваться на номинальный коэффициент мощности генераторов С05<рг= 0,9 и выбирать по нему мщность компенсато-

ра, то получим уравнения

. Чь-РЬЯУг-Ч, , -(9) Е = и1 + хгЬ$<?г + .

Для рассматриваемой системы передачи угол -в оказался равным 55°. Отсюда видно, что получился вполне достаточный запас статической устойчивости, рассматриваемой системы передачи.

Особенно необходимы компенсаторы реактивной мощности для компактных электропередач, которые обладают повыаенными реактивными мощностями.

В работе рассмотрены аппараты, которые могут служить компенсаторами реактивной мощности и их характеристики.

В ряде организаций и институтов продолжаются работы по исследованию и совершенствованию статических тиристорных компенсаторов (СТК) - весьма перспективное средство для повышения пропускной способности системы передачи.

Проведено исследование повышения пропускной способности системы электропередачи компенсаторами реактивной мощности.

Система передачи с компенсаторами реактивной мощности приводилась к эквивалентному четырехполюснику, обобщенные постоянные которого определялись произведением матриц четырехполюсников, замещающих отдельные элементы системы электропередачи:

где

[м] = [м,"

м-

М.......К] , (п)

в,

1-1.2 ...п

С1 о*.

Анализ полученных выражений эквивалентного сопротивления и передаваемой мощности системы передачи показал, что компенсатор . реактивной мощности позволяет повысить эффективность систем электропередач переменного тока. Расположение компенсатора реактивной мощности не оказывает существенного влияния на величину передаваемой мощности. Из удобства эксплуатации и режимных соображений целесообразно располагать компенсатор в начале линии. Для линий Длиною 1000 км и более для устранения повышения напряжения в середине линии необходима установка части индуктивной компенсирующей мощности также и в средней то.чке линии. В качестве мероприя-

тия против самовозбудцения генераторов и повышений напряжения при сбросах нагрузки линии может оказаться целесообразной установка компенсатора в виде шунтирующего реактора и в конце линии.

Анализ формул передаваемой мощности показал, что натуральную мощность можно передать при постоянстве э.д.с. за переходным сопротивлением и наличии нерегулируемого компенсатора на расстояние 650 км, при постоянстве возбуждения - 450 км, а при постоянстве напряжения в начале линии - на расстояние 940 км.

Для получения большего эффекта необходимо включение в промежуточных пунктах электропередачи регулируемых компенсаторов реактивной мощности. Для системы электропередачи с промежуточным регулируемым компенсатором реактивной мощности удельная передаваемая мощность представилась в виде Л/:

__и1 иг Б1пв1г_

^^ (12)

и мощность, выдаваемая компенсирующей установкой определилась выражением

+ ---772ро Зтв72 аз)

а1к в1к и1 РВ1кВкг или при отсутствии перепада напряжений ( Ц = 1)к = ¿^) получим

а _ А1К ! 51п&12 (м)

Ъ вт в,к Рв1квкг '

где напряжение в точке включения компенсатора; 6К - про-

водимость компенсатора; индексы "1К" означают, что обобщенные постоянные относятся к участку от начала линии до точки "К" включения компенсатора, а - "К2" -к участку от точй\ "К" до конца линии передачи.

Компенсирующая установка должна быть выбрана таким образом, чтобы мощности, выдаваемые ею в нормальном установившемся и после-аварийных режимах не превышали её номинальной мощности. Регулируемые компенсаторы реактивной мощности, выбранные соответствующим образом, могут обеспечить необходимую пропускную способность системы электропередачи.

Установка в начале линии компенсатора реактивной мощности

компенсирующего в определенной степени емкое?ную прово дакють линии, производится для цовшения э.д.с,-генератора и подцержакия требуемой величины отстающего коэффициента мощности генераторов, улучшения статичеокай и динамической устойчивости, сохранения необходимого перепада напряжений по концам линии передачи и выполнения условий синхронизации. Этот вопрос актуален для Асуанской ГЭС, работающей на протяженную линии электропередачи 500 кВ.

Если ограничить мощность компенсатора величиной коэффициента мощности генераторов отправного конца линии электропередачи, то его проводимость определится фо'рмулой _'

бк— ' Б и* :

ели при отсутствии перепада напряжений и в относительных единицах

V иг = 1 пол^!г у )-В*Рг' -Л

- РЬд <рГ + --д—1— (16)

где-"В" и "Д" - обобщенные постоянные всей электропередачи, кроме компенсатора" вк" на отправном конце. При передаче натуральной мощности формула (16)имеет вид

' ^ Уг~В2'-П (17)

8К= Ьдъ+^—д-

и для однородной линии электропередачи

вн (18

Из выражения (18) видно, что при передаче натуральной мощности проводимость-компенсатора реактивной мощности не зависит от ' дальности.

При отсутствии перепада напряжений в линии, •отключенной с отправного'конца, проводимость компенсатора реактивной мощности в начале линии в относительных единицах равна

соьв -Р л .,И)

'«"V---в—

Расчеты проводимости компенсатора реактивной мощности в начале, линии по формулам (16) и (19), произведенные для различных значений COS<pr, удельной передаваемой мощности Р и дальностей, показали, что для электропередач длиною менее 500 юл,- фактором, по которому следует выбирать проводимость компенсатора, является заданный коэффициент мощности генератора.

Для электропередач длиною свыше 500 км при передаче мощностей более натуральной и С05<рг = 0,95 проводимость компенсатора реактивной мощности определяется режимом холостого хода - формулой (19) j при передаче мощностей, меньших натуральной, иCOSy>r<0,95 проводимость компенсатора реактивной мощности следует выбирать по режиму работы генератора по формуле (16)'.

Для участков мексистемных линий передачи, связывающих узлы энергосистем, проводимость компенсаторов реактивной мощности определяется формулой (19).

Для устранения самовозбуждения генераторов результирующая индуктивная проводимость отправной системы - генератора, трансформатора и компенсатора реактивной мощности - должна быть больше результирующей входной проводимости линии, т.е. проводимость компенсатора должна удовлетворять условию

6>tgA-^~ , (20)

■ -V

где Хг - эквивалентное индуктивное сопротивление генераторов и ' '..трансформаторов.

Для электропередач длиною до 800 км явление самовозбуждения не накладывает ограничений на условия выбора компенсаторов реактивной мощности.По условиям самовозбувдения необходима проверка выбранной величины проводимости компенсатора Для электропередач длиною более 800 км, для которых по условиям допустимых напряжений линии требуется установка компенсаторов в-промежуточных точках линии передачи. Проводимость такого компенсатора определилась выражением .

2A* ~2AKUg

в = _1_ к * (21)

Ц, Вк

где " Ug - допустимое напряжение в промежуточной.точке "К" линии • в резкшде холостого хода.

В работе рассмотрены возможности повышения статической устойчивости послеаварийного режима и динамической устойчивости за счет отключения части мощности компенсатора или регулирования его проводимости в послеаварийном режиме.

Повышение пропускной способности системы электропередачи за счет изменения проводимости компенсатора реактивной мощности определяется соотношением: ■

В' ХГШЛ + ЭШЛ + ХГВ„ 51пЛ •

-—-:-- , (22)

Г В Хг.СОЗЛ + £1пЛ+ХгЗк.&1пЛ

I V / г к

где "В" и " - соответствующие параметры системы передачи в

'послеаварийном режиме.

Уменьшение величины ^ дает повышение динамической и статической устойчивости послеаварийного режима системы передачи.

■Для параметров системы электропередачи 500 кВ Асуанская ГЭС -Каир отключение компенсатора в послеаварийном режиме после к.з. при ' 8^ — 0,8 дает увеличение пропускной способности на 29 %.

Для большей эффективности желательно применение регулируемого компенсатора реактивной мощности, в котором регулирование осуществляется по напряжению в начале линии или углу "6". Это регулирование целесообразно также и в нормальных режимах при изменениях- нагрузки и для обеспечения рациональных режимов электропередачи. ..

Возможности повышения дальности и мощности передачи за счет средств поперечной компенсации ограничены; в работе определены эти возможности для различных систем автоматического регулирования возбуждения.

При дальнейшем увеличении дальности приходится прибегать к компенсации -индуктивного сопротивления систем электропередач.

В чет.во'ртой главе исследуется повышение эффективности продольной компенсации компенсаторами реактивной мощности. Уделено вниманий взаимодействию этих двух видов компенсации, выясняются закономерности, определяющие эффективность компенсирующих устройств в системах электропередачи, разрабатывается методика выбора компенсирующих устройств.

Полученные"результаты особенно важны дая компактных электропередач, которые обладают .значительными зарядными мощностями.

Продольная компенсация, кроме сосредоточенных емкостей, может быть осуществлена равномерно -распределенной емкостью линий, например,^ виде разомкнутых линий или' компактными линиями о фазо-регулирующими устройствами.

Основы теории компенсации параметров системы передачи переменного тока заложены в ряде известных работ, на которые ссылается автор в своей диссертации. В одной из них№ выявлено, что с увеличением дальности эффективность продольной компенсации снижается.

Эквивалентное реактивное сопротивление системы передачи с продольной компенсацией определилось выражением

X — X — К ■ X (23)

^ и ЭС

где: "Хц" - эквивалентное индуктивное сопротивление системы

передачи;

X - емкосгнсе сопротивление установки продольной компенсации;

Кэс - коэффициент эффективности продольной компенсации.

Для системы передачи с компенсатором реактивной мощности в начале- линии в{ . и компенсирующей установкой - последователь- • ные конденсаторы " Х^" с поперечной кошенсацией по обкладкам " в " - коэффициент эффективности продольной компенсации получился равным . ' -

+ 0,51вХгВ2б1пЛ-0,$(Хг/2б)31П А , (24)

где Аг - волновая дайна от начала линии до компенсирующей установки.

При условии поддержания постоянства напряжения на шипах передающего конца линии электропередачи исключается влияние " " и коэффициент эффективности продольной юшеноации будет

кэс = со5глг ф гввзьпЛ + г* в 2з1п 2л} (25)

* Поспелов Г.Е. Элементы технико-экономических расчетов систем электропередач. - Мн.: Вьшэйшая школа, 1967.

Из выражений '(24) и (25) следует, что компенсаторы реактивной мощности повышают эффективность продольной компенсации и благодаря им с увеличением дальности её можно сохранить на одном уровне таким образом,'чтобы значение коэффициента эффективности продольной компенсации было равно единице.

В диссертации рассмотрена взаимная зависимость параметров компенсирующих устройств. Количественно эта связь определяется уравнением передаваемой мощности с учетом ограничений напряжений в промежуточных пунктах линии электропередачи. Предложена методика и алгоритм, а также разработана программа выбора параметров компенсирующих установок. Проведен анализ и намечены пути устра-' нения высших гармоник, генерируемых компенсаторами реактивной мощности. Показано, что при составлении схем замещения систем передачи для высших гармоник необходимо учитывать волновые процессы в линиях электропередачи.

Условия возникновения высших гармоник в-электрических сетях подробно рассмотрены в работе автора /2/, посвященной исследованию и анализу гармоник тока в первичной.цепи трансформатора для трехфазного выпрямителя. •.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведен анализ режимов и перспектив развития электрических сетей энергосистемы "Е".

Для электрических сетей 110-220 кВ факторами, определяющими их пропускную способность явились потеря напряжения и допустимый нагрев проводов. Пропускная способность электропередач 500 кВ ограничивается условиями статической устойчивости. Исследованы возможности систем электропередач переменного тока без компенсирующих устройств с учетом особенностей египетских электроэнерге-' тических систем. Условия их развития и необходимость их связи с энергетическими системами соседних государств диктуют необходимость примзнения средств повышения пропускной способности по условиям статической устойчивости..

Наличие и перспектива появления новых протяженных линий электропередач, применение автоматических.устройств, использующих принципы усиления и обратной связи, усложняют,-анаяиз и рассмотре-

• ние режимов систем электропередачи. Электропередачи выполняют ответственные системообразующие и транспортные функции. В работе рассмотрены зависимости параметров при современном развитии систем передачи от увеличения установленной мощности единиц оборудования, протяженности линий электропередач, повышения напряжения.

Пропускная способность систем электропередач определялась условиями статической устойчивости. При определении эквивалентного сопротивления системы передачи учитывалось изменение сопротивления генераторов и трансформаторов с изменением передаваемой мощности при увеличении дальности,.а также влияние местной нагрузки и коэффициента мощности электропередачи.

Уменьшение передаваемой мощности вызывает увеличение эквивалентного реактивного сопротивления генераторов и трансформаторов. Отбор мощности для питания местной и промежуточной нагрузки линии передачи дает уменьшение эквивалентного реактивного сопротивления генераторов и трансформаторов. С увеличением номинального коэффициента мощности генераторов эквивалентное сопротивление их увеличивается.

Получена формула (4) , определяющая эквивалентное сопротивление генераторов в зависимости от коэффициента статизма по мощности системы автоматического регулирования возбуждения генераторов.

Исследованы зависимости пропускной.способности системы передачи без изменения её параметров. Выявлено влияние зарядной мощности линии электропередачи на пропускную способность системы передачи.

Для реализации эффекта повышения пропускной способности системы передачи за счет увеличения номинального напряжения электропередачи необходимы компенсаторы реактивной мощности. Рассмотрены различные средства компенсации реактивной мощности, которые позволяют повысить эффективность систем электропередач.

Предпочтение следует отдать многофункциональным тиристорным компенсаторам (МТК) реактивной мощности, которые позволяют управлять режимами систем электропередачи: повышать пределы статической и динамической устойчивости, ограничивать коммутационные перенапряжения, уменьшать потери электроэнергии, облегчать условия дугогашения и т.д.

Получены выражения передаваемой мощности в зависимости от параметров компенсатора реактивной мощности и необходимой мощности компенсатора.

Регулируемые компенсаторы реактивной мощности, выбранные по методике изложенной в третьей главе, могут обеспечить необходимую пропускную способность системы электропередачи. Получены зависимости, позволякщие наметить законы регулирования параметров компенсатора реактивной мощности.

По условиям послеаварийных режимов также целесообразно применение регулируемых компенсаторов реактивной мощности; благодаря им может быть повышена динамическая устойчивость послеаваркйного режима систем электропередачи.

Для качественной и количественной оценки того или иного фактора на эффективность компенсирующих устройств следует использовать критериальные параметры - степени компенсации и коэффициенты эффективности последовательной и параллельной компенсации. Эти критериальные параметры рассмотрены в параграфе 4.2. Указаны области их применения и взаимосвязь их друг с другом.

. Выявлены закономерности, определяющие эффективность компенсирующих устройств в системах электропередачи.

Взаимосвязь и сложность.электрических процессов в системах электропередач переменного тока приводят к многообразию функций, выполняемых устройствами параллельной компенсации. В работе рассмотрены условия, определяющие параметры этих устройств. Получе-.ны зависимости, позволяющие наметить закон их регулирования. Применение регулируемых компенсаторов реактивной мощности дает значительные возможности улучшения режимов систем электропередач.

Проведено исследование взаимосвязи параметров компенсирующих устройств, содержащих последовательную и параллельную компенсации, и влияние их на величину пропускной способности систем электропередач переменного тока. Выбор параметров последовательной и параллельной компенсаций'должен производиться одновременно на основе.зависимостей пропускной способности и распределения напряжений системы электропередачи от параметров компенсирующих устройств. В случае отклонения напряжения в промежуточных точках линии электропередачи за пределы допустимых значений определяется необходимая величина проводимости компенсатора реактивной

мощности существенно поЕьшают эффективность последовательной компенсации.

В четвертой главе проведен анализ высших гармоник генерируемых компенсаторами реактивной мощности. Показано, что при составлении схем замещения систем электропередач для высших гармоник необходимо учитывать волновые процессы в линиях электропередачи.

Основные результаты работы. В процессе исследований автором получены следующие результаты:

- условия применения и методика выоора параметров компенсаторов реактивной мощности в системах передачи переменного тока;

- характеристики систем электропередачи л их элементов без применения компенсирующих устройств;

- анализ влияния компенсаторов реактивной мощности на эф-фектйгность систем электропередач и установки продольной компенсации;

- получены соотношения для определения передаваемой мощности систем электропередач с регулируемыми статическими компенсаторами реактивной мощности;

- разработаны алгоритмы, и программы выбора компенсирующих устройств по условиям пропускной способности и допустимых напряжений системы электропередачи;

- сформулированы закономерности, определяющие эффективность компенсирующих устройств в системах электропередачи;

- показано, что при составлении схем замещения систем электропередач дая высших гармоник необходимо учитывать волновые процессы в линиях электропередачи.

Публикации:

1. Поспелов Г.Е., Мохамед Монер Камел Ахмед Салех. Определение параметров рэгулируемых устройств параллельной компенсации систем электропередач переменного тока. Изв.вузов и энергетических объединений. - Энергетика. 1993, 18 3-4.

2. Mohamed Monir Kamal Ahmed Salehi Analysis study of Current

Harmonics in the Transformers Primary Windings for Three-Phase Reotifiora. Cairo, 1989-