Двухцепная транспонированная воздушная линия
Двухцепные воздушные линии могут сооружаться в двух вариантах — либо на отдельно стоящих одноцепных опорах, либо на общих (двухцепных) опорах (см. § 10.4).
В том случае, когда обе цепи находятся под напряжением, между ними существует взаимное электромагнитное и электростатическое влияние, приводящее к тому, что погонные реактивные параметры двухцепной линии в общем случае отличны от соответствующих параметров аналогичной одноцепной линии. Это обстоятельство можно отразить аналитически, представив погонные реактивные параметры двухцепной линии х0II , b0II суммы погонных реактивных параметров одноцепной линии х0I , b0I и поправок Δх0 1-II , Δb0 1-II, учитывающих взаимное влияние цепей:
х0 II = х0 1 + Δх0 1-II (10.13)
b0 II = b0 1 + Δb0 1-II (10.14)
Степень взаимного влияния цепей при их одинаковом номинальном напряжении и соответственно величины Δх0 1-II , Δb0 1-II зависят от взаимного расположения проводов одноименных фаз разных цепей, расстояний
между ними и от угла сдвига симметричных систем векторов фазных напряжений (и соответственно токов) разных цепей. Согласно существующей практике провода одноименных фаз разных цепей (например, А1 и А2) присоединяются к одной и той же шине (А) как на передающей, так и на приемной подстанции. В этом случае угол сдвига указанных систем векторов равен нулю. Кроме того, при сооружении двухцепной линии по первому варианту одноименные фазы занимают идентичное положение на опорах, а при сооружении по второму варианту одноименные фазы подвешиваются к общей траверсе. Оба этих фактора определяют то, что взаимное индуктивное влияние цепей в этом случае является положительным (Δх0 1-II >0), а взаимное электростатическое влияние — отрицательным (Δb0 1-II < 0).
Абсолютная величина Δх0 1-II и Δb0 1-II в основном определяется расстоянием между цепями. При сооружении двухцепных линий по первому варианту (на отдельно стоящих опорах) это расстояние значительно. В свою очередь это приводит к тому, что абсолютная величина Δх0 1-II и Δb0 1-II не превышает 1—2 % от х01, b01 соответственно. В случае же сооружения линии на двухцепных опорах (по второму варианту) эквивалентное расстояние между цепями существенно меньше, и значения Δх0 1-II и Δb0 1-II в ряде случаев достигают 5—6 % от х01 и b01. Однако при определении реактивных параметров схем замещения двухцепных воздушных линий для токов прямой последовательности (особенно при проектировании) поправками, учитывающими взаимное влияние цепей, обычно пренебрегают не только в первом, но и во втором случае, полагая х0 11 ≈ х01, и b0 11 ≈ b01.
Вместе с тем наличие взаимного влияния цепей может быть использовано для изменения эквивалентных реактивных параметров цепей в нужном направлении. Реализации этой идеи был посвящен ряд проектно-конструкторских разработок и экспериментальных исследований на моделях и опытных участках. Эффект от наличия взаимного влияния цепей более существенный, чем на существующих линиях, может быть достигнут при дальнейшем сближении одноименных фаз линии. Это может быть реализовано при использовании изолирующих элементов в конструкции опоры и фиксации проводов фаз на опоре и в пролете с помощью изолирующих распорок, исключающих взаимное перемещение проводов относительно друг друга и относительно элементов опоры. В последнем случае соответствующие ВЛ получили название «компактных».
Наряду со сближением цепей, влияющим лишь на абсолютную величину
Δх0 1-II и Δb0 1-II для получения эффекта уменьшения х0 11 по сравнению с х01 (что эквивалентно компенсации индуктивного сопротивления) и одновременного увеличения b0 11 по сравнению с b01, и соответствующего снижения волнового сопротивления (аналогично эффекту от расщепления
фаз), необходимо изменить знаки Δх0 1-II и Δb0 1-II . Это может быть достигнуто как за счет соответствующего изменения взаимного расположения проводов одноименных фаз по сравнению с общепринятым (рассмотренным выше для двухцепных опор), так и за счет отличия угла сдвига систем векторов напряжений одноименных фаз от нуля.
Изменение угла сдвига векторов может быть обеспечено как за счет отличия групп соединений трансформаторов, работающих в блоке с каждой из цепей, так и включением последовательно с одной из цепей специальных фазосдвигающих устройств. Если в первом случае возможно лишь дискретное изменение угла сдвига вплоть до 180 °, что соответствует работе цепей в противофазе, то во втором он может регулироваться плавно по некоторому закону, зависящему от режима работы линии. Разработка линий такого типа, получивших название «управляемых самокомпенсирующихся воздушных линий»(УСВЛ), является одним из перспективных направлений развития техники передачи электрической энергии на расстояние, преследующих цель создания линий повышенной пропускной способности и пониженного экологического влияния.
Другим новым направлением, также базирующимся на использовании эффекта взаимного влияния цепей, является создание так называемых «комбинированных»линий, отличающихся от обычных двухцепных тем, что размещаемые на одной опоре цепи имеют различные номинальные напряжения (например, 220 и 110 кВ, 500 и 220 кВ, 750 и 330 кВ, 1150 и 500 кВ). При этом цепь с большим номинальным напряжением располагается над цепью более низкого напряжения. В результате достигается значительное уменьшение полосы отчуждения земли под трассу (по сравнению с сооружением цепей на отдельно стоящих опорах), а также снижение электростатического влияния на объекты, находящиеся в поле линии, однако конструкции опор усложняются, и их вертикальные габариты резко увеличиваются по сравнению с одноцепными опорами линии большего номинального напряжения (см., например, рис. 10.4). Ограничиваясь здесь лишь этой краткой информацией, отметим, что более подробное рассмотрение технических и экономических характеристик таких новых типов воздушных линий является предметом специального курса, посвященного передаче электроэнергии на расстояние.
Дата добавления: 2014-12-21; просмотров: 1634;