Politechnika Rzeszowska

Wydziaª Elektorotechniki i Informatyki

Sprawozdanie

Przesyª energii elektrycznej

BADANIE ROZPŠYWU MOCY W LINIACH

WYSOKIEGO NAPI†CIA DWUSTRONNIE

ZASILANYCH

Autor:

Joanna Maziarka; Damian Mikrut

EN-DI-III

grupa L6

Prowadz¡cy:

dr in». Tadeusz Bewszko

6 grudzie« 2013r.

Spis tre±ci

1 Symulacja sieci z dwoma generatorami

2

1.1 Symulacja sieci z dwoma generatorami o ró»nych napi¦ciach wyj±cio-

wych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.1.1 Rzeczywiste napi¦cia ka»dej z szyn . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.1.2 Rzeczywiste spadki napi¦cia . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.1.3 Punkt spªywu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.1.4 Rozpªyw pr¡dów i mocy w ukªadzie . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.1.5 Sprawno±¢ przesyªu mocy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.1.6 Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

1.2 Symulacja sieci z dwoma generatorami o ró»nych napi¦ciach wyj±cio-

wych przy obci¡zeniu o charakterze pojemno±ciowym . . . . . . . . .

4

1.2.1 Rzeczywiste napi¦cia ka»dej z szyn . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.2.2 Rzeczywiste spadki napi¦cia . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.2.3 Punkt spªywu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.2.4 Rozpªyw pr¡dów i mocy w ukªadzie . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.2.5 Rozpªyw mocy w ukªadzie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.2.6 Sprawno±¢ przesyªu mocy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.2.7 Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.3 Symulacja sieci z dwoma generatorami o równych napi¦ciach wyj±cio-

wych przy obci¡zeniu o charakterze pojemno±ciowym . . . . . . . . .

6

1.3.1 Rzeczywiste napi¦cia ka»dej z szyn . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.3.2 Rzeczywiste spadki napi¦cia . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.3.3 Punkt spªywu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.3.4 Rozpªyw pr¡dów i mocy w ukªadzie . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.3.5 Rozpªyw mocy w ukªadzie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.3.6 Sprawno±¢ przesyªu mocy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.3.7 Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

2 Obserwacja symulacji rzeczywistego ukªadu sieciowego

8

2.1 Linia AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

2.2 Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

2.3 Linia DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

2.4 Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

2.5 Elektrownia Chief Joseph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

2.6 Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1

1 Symulacja sieci z dwoma generatorami

1.1 Symulacja sieci z dwoma generatorami o ró»nych napi¦-

ciach wyj±ciowych

2

1.1.1 Rzeczywiste napi¦cia ka»dej z szyn

• Szyna 1

U

1

= 1

· 345 = 345 kV

(1)

• Szyna 2

U

2

= 1, 045

· 345 = 360, 525 kV

(2)

• Szyna 3

U

3

= 1

· 345 = 345 kV

(3)

1.1.2 Rzeczywiste spadki napi¦cia

∆U

AB

= U

A

− U

B

(4)

N umer linii

1

− 2

1

− 3

2

− 3

Spadek napicia

−15.525kV 0kV −15.525kV

(5)

1.1.3 Punkt spªywu
Punktem spªywu jest punkt 3, poniewa» w tym punkcie zmienia si¦ kierunek prze-

pªywu pradu.

1.1.4 Rozpªyw pr¡dów i mocy w ukªadzie

1.1.5 Sprawno±¢ przesyªu mocy

P

g

= 200

· 10

6

+ 60

· 10

6

= 260 M W

(6)

P

o

d = 150

· 10

6

+ 100

· 10

6

= 250 M W

(7)

η =

250

260

· 100% = 96, 15

(8)

3

1.1.6 Wnioski
Porównuj¡c ukªad sieci z dwoma generatorami o ró»nych napi¦ciach wyj±ciowych

z ukªadem sieci zasilanej z dwóch generatorów o tych samych napi¦ciach mo»na

zauwa»y¢, »e spadªa sprawno±¢ przesyªu mocy oraz zwi¦kszyªy si¦ spadki napi¦¢

jednak na szynach 3 jest utrzymane napi¦cie nominalne. Punkt spªywu nie ulegª

zmianie, zmieniªy si¦ jednak warto±ci pr¡dów. Znacz¡cej zmianie ulegªa produkcja

(w G2) i pobór mocy (wG1) biernej. Obydwie te warto±ci zwi¦szyªy si¦.

1.2 Symulacja sieci z dwoma generatorami o ró»nych napi¦-

ciach wyj±ciowych przy obci¡zeniu o charakterze pojem-

no±ciowym

4

1.2.1 Rzeczywiste napi¦cia ka»dej z szyn

• Szyna 1

U

1

= 1

· 345 = 345 kV

(9)

• Szyna 2

U

2

= 1, 045

· 345 = 360, 525 kV

(10)

• Szyna 3

U

3

= 1, 02

· 345 = 351, 9 kV

(11)

1.2.2 Rzeczywiste spadki napi¦cia

∆U

AB

= U

A

− U

B

(12)

N umer linii

1

− 2

1

− 3

2

− 3

Spadek napicia

−15.525kV −6.9kV 8.625kV

(13)

1.2.3 Punkt spªywu
Punktem spªywu jest punkt 3, poniewa» w tym punkcie zmienia si¦ kierunek prze-

pªywu pradu.

1.2.4 Rozpªyw pr¡dów i mocy w ukªadzie

1.2.5 Rozpªyw mocy w ukªadzie
1.2.6 Sprawno±¢ przesyªu mocy

P

g

= 201

· 10

6

+ 60

· 10

6

= 261 M W

(14)

P

o

d = 150

· 10

6

+ 100

· 10

6

= 250 M W

(15)

η =

250

261

· 100% = 95, 79%

(16)

5

1.2.7 Wnioski
Porównuj¡c ukªad sieci z dwoma generatorami o ró»nych napi¦ciach wyj±ciowych

przy obci¡zeniu o charakterze pojemno±ciowym z ukªadem sieci zasilanej z dwóch

generatorów o tych samych napi¦ciach mo»na zauwa»y¢, »e spadªa sprawno±¢ prze-

syªu mocy oraz spadki napi¦¢ mi¦dzy szyn¡ 2 a 1 zwi¦kszyªy si¦ na pozostaªych. Z

powodu zmiany obci¡zenia na szynach 3 jest utrzymane napi¦cie wi¦sze o 2% od

nominalnego. Punkt spªywu nie ulegª zmianie, zmieniªy si¦ jednak warto±ci pr¡dów.

Znacz¡cej zmianie ulegªa produkcja (w G2) i pobór mocy (wG1) biernej.

1.3 Symulacja sieci z dwoma generatorami o równych napi¦-

ciach wyj±ciowych przy obci¡zeniu o charakterze pojem-

no±ciowym

6

1.3.1 Rzeczywiste napi¦cia ka»dej z szyn

• Szyna 1

U

1

= 1

· 345 = 345 kV

(17)

• Szyna 2

U

2

= 1

· 345 = 345 kV

(18)

• Szyna 3

U

3

= 0, 9976

· 345 = 344, 172 kV

(19)

1.3.2 Rzeczywiste spadki napi¦cia

∆U

AB

= U

A

− U

B

(20)

N umer linii

1

− 2

1

− 3

2

− 3

Spadek napicia

0kV

0, 828kV

0, 828kV

(21)

1.3.3 Punkt spªywu
Punktem spªywu jest punkt 3, poniewa» w tym punkcie zmienia si¦ kierunek prze-

pªywu pradu.

1.3.4 Rozpªyw pr¡dów i mocy w ukªadzie

1.3.5 Rozpªyw mocy w ukªadzie
1.3.6 Sprawno±¢ przesyªu mocy

P

g

= 196

· 10

6

+ 60

· 10

6

= 256 M W

(22)

P

o

d = 150

· 10

6

+ 196

· 10

6

= 250 M W

(23)

η =

250

256

· 100% = 97, 65%

(24)

7

1.3.7 Wnioski
Porównuj¡c ukªad sieci z dwoma generatorami o równych napi¦ciach wyj±ciowych

przy obci¡zeniu o charakterze pojemno±ciowym z ukªadem sieci zasilanej z dwóch

generatorów o tych samych napi¦ciach mo»na zauwa»y¢, »e sprawno±¢ przesyªu mocy

zwi¦szyªa si¦ oraz spadki napi¦¢ s¡ bardzo niskie. Z powodu zmiany obci¡zenia na

szynach 3 jest utrzymane napi¦cie jest mniejsze tylko o 0,24% od nominalnego.

Punkt spªywu nie ulegª zmianie, zmieniªy si¦ jednak warto±ci pr¡dów. Produkcja (w

G2) i pobór mocy (wG1) biernej zmniejszyªa si¦.

2 Obserwacja symulacji rzeczywistego ukªadu sie-

ciowego

2.1 Linia AC

2.2 Wnioski

Linia jest obci¡»ana jedynie w kilku procentach, przesyªana jest ni¡ maªa moc.

8

Linia Ac

2.3 Linia DC

2.4 Wnioski

Poziom napiecia dla tej linii wynosi 1000 V, napiecie przeªaczenia 750. Podczas

przesyªu poziom napiecia obni»a si¦ o 29 V. Moc w falowniku jest o ok. 50 MW

mniejsza ni» w prostowniku.

2.5 Elektrownia Chief Joseph

9

2.6 Wnioski

Elektrownia ta posiada jeden generator produkuj¡cy moc 959 MW i 66 MVR. Na-

piecie na szynach jest o 8% wi¦sze od nominalnego, produkowana moc mie±ci si¦ w

zakresie przewidzianym dla generatora. Linia wychodz¡ca z elektrowni jest obci¡zo-

na w kilkunastu procentach.

10