skanowanie0001 (101)

SftP$§ u, m

5. WYZNACZANIE ROZPŁYWÓW MOCY

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z problematyką obliczania przepływów mocy w liniach przesyłowych i transformatorach energetycznych, tworzących elektroenergetyczną sieć przesyłową dla zadanych obciążeń w węzłach odbiorowych i zadanych generacji w węzłach wytwórczych tej sieci. Obliczenia rozpływowe są wykonywane w fazie projektowania rozwoju systemu elektroenergetycznego, zarówno w momencie wprowadzania do eksploatacji nowych linii przesyłowych, transformatorów i jednostek wytwórczych, jak i na bieżąco podczas codziennej eksploatacji i prowadzenia ruchu systemu. Każda zmiana topologii sieci spowodowana załączaniem lub wyłączaniem jej elementów sieci czy jednostek wytwórczych zmienia przepływy sieci i dlatego konieczne jest sprawdzenie na modelu stopnia obciążenia linii przesyłowych i transformatorów, a także poziomów napięć.

5.1. MODELE ELEMENTÓW SIECI PRZESYŁOWEJ

Elementami sieci przesyłowej są elektroenergetyczne linie przesyłowe pracujące na napięciu 400 kV, 200 kV czy 110 kV oraz transformatory zainstalowane w stacjach elektroenergetycznych sprzęgające sieci o różnych napięciach. Pozostałe elementy, jak szynoprzewody, przekładniki, wyłączniki itp., w obliczeniach stanów ustalonych sieci przesyłowej są traktowane jako elementy bez-oporowe i nie są w tych obliczeniach odwzorowywane. W analizach stanów ustalonych elektrownie (generatory z transformatorami blokowymi) zastępuje się „zastrzykami” mocy do sieci przesyłowej, podobnie zresztą jak transformatory WN/SN — zastrzykami mocy o ujemnych wartościach.

5.1.1. MODEL ELEKTROENERGETYCZNEJ LINII PRZESYŁOWEJ

Schemat zastępczy linii przesyłowej łączącej dwie stacje - początkową p z końcową k stanowi czwómik n składający się z rezystancji R, reaktan-cji X oraz dwóch poprzecznie włączonych kondensatorów o susceptancji (odwrotności reaktancji pojemnościowej) B/2 jak na rys. 5.1.

Rezystancja jednostkowa linii R' i reaktancja X' oraz susceptancja B' wynika z konstrukcji linii: materiału, z którego wykonane są przewody, przekroju przewodu oraz konstrukcji słupów (odległości między przewodami fazowymi). Parametry te oblicza się z następujących wzorów:

D

r* km’

2 n/    pS

R' =    X' = 2n • 10"² ln

y S    km

gdzie:    ^rp

Y — przewodność materiału, z jakiego wykonane są przewody (dla aluminium Y = 34 S • m/mm²),

S — przekrój przewodu, np. przewody AFL8-525 dla linii 220 kV, 400 kV

18 In

D km

mają typowy przekrój S = 525 mm , D — średni odstęp między przewodami:

^D = ³\l^Dab ^Dcc ^Dbc> ^m

D_ab, D_ac, 0^ - odległości pomiędzy przewodami poszczególnych faz, r_g — zastępczy promień przewodu: r₀ = k_xk_lr_p, m; przyjmuje się k, = 0,82 oraz kj = 1,2, a wynika to z konstrukcji przewodu, który nie jest jednorodnym walcem, ale linką stalowo-aluminiową, f — częstotliwość prądu w sieci, / = 50 Hz, r_p — promień przewodu.

p    ^

I ^pp_Linia przesyłowa_Pk |

	i	— Ur	Ux	r
Up		Li " 2	jB 2 "		u*

Rys. 5.1. Linia elektroenergetyczna i jej schemat zastępczy

Przyjmuje się, że jednostkowe parametry elektryczne linii podawane są jako dane katalogowe linii (dane znamionowe). Tak więc parametry schematu zastępczego linii oblicza się z następujących wzorów:

R = R'l

(5.1)

X = X'/ B _ B'l 2 2

93