АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 11
1 МАЛОГАБАРИТНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСА
ЦИИ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ 13
1.1 Структура и принцип работы малогабаритных устройств продольной компенсации 14
1.2 Малогабаритные устройства продольной компенсации на базе преобразователя напряжения 16
1.3 Дистанционная защита воздушных линий электропередачи 19
1.4 Особенности выбора параметров срабатывания дистанционных защит воздушных линий электропередачи с малогабаритными устрой-
ствами продольной компенсации 24
1.5 Выводы 28
2 СХЕМА И РЕЖИМЫ ЯМАЛО-НЕНЕЦКОГО ПМЭС 29
2.1 Исходная схема и нагрузки исследуемой энергосистемы Ямало
Ненецкого ПМЭС 29
2.2 Анализ основных установившихся режимов энергосистемы 34
2.2.1 Расчет режима наибольших нагрузок 35
2.2.2 Расчет режима наименьших нагрузок 40
2.2.3 Расчет послеаварийного режима 45
2.3 Применение малогабаритных устройств продольной компенсации и
определение их параметров 55
2.4 Выводы 64
3 ВЛИЯНИЕ УСТАНОВЛЕННЫХ МАЛОГАБАРИТНЫХ УСТРОЙСТВ
ПРОДОЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ НА ПАРАМЕТРЫ СРАБАТЫВАНИЯ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ ВЛ 220 КВ 65
3.1 Расчет параметров срабатывания ступеней дистанционной защиты ВЛ 220 кВ «Надым - Муравленковская» 65
3.2 Расчет параметров срабатывания ступеней дистанционной защиты
ВЛ 220 кВ «Уренгойская ГРЭС - Тарко-Сале» 74
3.3 Выводы 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Однолинейная электрическая схема Ямало
Ненецкого ПМЭС 87
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Расчетные схемы установившихся режимов Ямало
Ненецкого ПМЭС 88
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Презентация по результатам работы 93
Для регулирования режимов электроэнергетических систем сегодня разработаны и широко применяются различные элементы силовой электроники, различные типы устройств, реализующих технологию управляемых (гибких) систем передачи переменного тока, или Flexible Alternative Current Transmission Systems (FACTS) [9-11].
Управляемые (гибкие) системы передачи переменного тока - это системы электропередачи переменного тока, которые оснащены современными устройствами силовой электроники. Применение устройств FACTS позволяет повышать пропускную способность линий электропередачи переменного тока, поддерживать требуемые напряжения в узлах сети, управлять перетоками мощности по параллельным сечениям электрической сети, способствовать снижению потерь мощности и повышению надежности и устойчивости электроэнергетической системы [9-11, 17].
Среди устройств FACTS выделяют и новый класс распределенных управляемых сетевых устройств, так называемых Distributed FACTS (или, D FACTS). Концепция распределенных управляемых сетевых устройств была впервые предложена в США [22-23] и получила своё развитие в нашей стране [15].
«Научно-техническим центром «ФСК ЕЭС» совместно с «Энергетическим институтом им. Г. М. Кржижановского» были разработаны малогабаритные устройства продольной компенсации (МУПК), которые позволяют решать широкий спектр задач: управление перетоками мощности по параллельным сечениям электрической сети, повышение пропускной способности ЛЭП, повышение устойчивости и надежности работы электроэнергетической системы, снижение потерь мощности в сети и другие актуальные задачи в современных электроэнергетических системах [4, 15].
В задании на выпускную квалификационную работу предложено оценить влияние модулей малогабаритных устройств продольной компенсации на параметры срабатывания дистанционных защит, поскольку работа модулей МУПК связана с изменением реактивной составляющей эквивалентного сопротивления ЛЭП. Рассмотрим структурные схемы, принципы построения и работы малогабаритных устройств продольной компенсации, а также работу дистанционных защит воздушных линий электропередачи. Затем на основе анализа основных установившихся режимов работы электрической сети филиала ПАО «ФСК ЕЭС» МЭС Западной Сибири Ямало-Ненецкого ПМЭС рассмотрим варианты применения малогабаритных устройств продольной компенсации, оценим эффективность их применения и влияние на параметры срабатывания дистанционной защиты воздушной линии электропередачи. Сформулируем выводы и рекомендации по совместной работе малогабаритных устройств продольной компенсации и дистанционной защиты.
Изучены структурные схемы, принципы построения малогабаритных устройств продольной компенсации, а также особенности работы модулей малогабаритных устройств продольной компенсации совместно с дистанционной защитой воздушных линий электропередачи 220 кВ.
На основе анализа основных установившихся режимов работы электрической сети филиала ПАО «ФСК ЕЭС» МЭС Западной Сибири ЯмалоНенецкого ПМЭС были внедрены малогабаритные устройства продольной компенсации на ВЛ 220 кВ «Надым - Муравленковская» и ВЛ 220 кВ «Уренгойская ГРЭС - Тарко-Сале». Оценена эффективность применения МУПК в исследуемой электрической сети с точки зрения нормализации установившихся режимов: режимные параметры находятся в допустимых пределах.
Расчет уставок срабатывания ступеней ДЗ и построение характеристик срабатывания реле сопротивления указанных выше ВЛ 220 кВ показал, что применение МУПК требует изменения параметров срабатывания ДЗ ВЛ. Работа МУПК оказывает влияние и на чувствительность ДЗ ВЛ: при работе МУПК в емкостном режиме (компенсации реактивной составляющей) чувствительность ДЗ увеличивается; при работе МУПК в индуктивном режиме (ввода индуктивного сопротивления) чувствительность ДЗ уменьшается.
Принимая во внимание вышеперечисленные факторы и учитывая возможность МУПК регулировать реактивную составляющую эквивалентного сопротивления линии электропередачи в режиме реального времени через беспроводные каналы связи [15], применение малогабаритных устройств продольной компенсации должно предполагать использование адаптивных устройств релейной защиты.
