Введение к работе
Актуальность темы. Одним из главных элементов электроэнергетических систем являются воздушные линии электропередачи, роль которых в дальнейшем развитии энергетики все больше возрастает. Это обусловлено тем, что выработка электроэнергии осуществляется, в основном, на крупных электростанциях, которые сооружаются вблизи энергетических источников. К линиям электропередачи предъявляется целый ряд требований, определяемых конечными задачами функционирования электроэнергетической системы (ЭЭС): обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей электрической энергией, соблюдая безопас ность людей и техники при минимальных затратах на эксплуатацию. Кроме того, к воздушным линиям электропередачи (ВЛ) предъявляются требования, что бы они обладали достаточной пропускной способностью. Такие требования предъявляются к различным линиям и, в том числе, к внутрисистемным. Для обеспечения безопас ности людей и техники вблизи ВЛ нужно быть уверенным, что все значения всех параметров находятся в допустимых пределах. Поэтому разработка расчетных методик и рекомендаций по проектированию ВЛ с учетом климэтических условий имеет важное практическое значение для решения задач по развитию электроэнергетики многих стран мира. Актуальность решения этих, проблем для Шри-Ланка связана с тем, что в ЭЭС Шри-Ланка используется импортируемое электрооборудование для выработки и передачи электроэнергии, которое иногда не оправдывает себя по экономическим и техническим соображениям. Развитие ЭЭС требует комплексного решения многих вопросов. ЭЭС Шри-Ланка имеет ряд недостатков, которые приводят к высокой стоимости получаемой энергии, а так же к низкому ее качеству.
Цель работы. В данной диссертационной работе основной целью является выработка предложений по применению в ЭЭС Шри-Ланка вновь сооружаемых ВЛ с улучшенными техническими и экономическими характеристиками. На основании этого решались следующие задачи:
-
разработка расчетных методик и алгоритмов расчета проводов в нормальных и аварийных режимах с учетом влияния необорванных проводов и тросов и гибкости опор;
-
изучение этого влияния на проектные решения;
3) разработка практических рекомендаций по расчетам габаритных
длин линий с учетом повышенной солнечной радиации;
4) предложить к использованию в Шри-Ланка управляемые
самокомпенсирующиеся воздушные линии (УСВЛ) номинального
напряжения 132 кВ на модифицированных железобетонных опорах и
рассчитать пропускную способность этих УСВЛ в зависимости от
изменения угла сдвига векторов напряжения между двумя цепями;
5) рекомендовать к применению в ЭЭС Шри-Ланка железобетонные
опоры вместо традиционных стальных опор и коррозионно стойкие
провода из алюминиевого сплава типа алдрея;
6) сделать практические рекомендации по выбору сечения
проводов для УСВЛ 132 кВ, исходя из допустимых потерь на
корону.
Метода исследования. Методами исследования в настоящей диссертации являются: проведение расчетов на математических моделях механических элементов линий электропередачи с использованием вычислительной техники и применение известного численного метода прогонки, метода простых итераций; теория упругого тела, теория теплопередачи и теория электромагнитного поля.
Достоверность результатов работы основана на совпадении результатов, полученных в диссертации, с результатами, опубликованными в предшествующих работах.
Основные научные результаты и их новизна. В работе получены следующие новые научные результаты, выносимые на защиту.
-
Разработаны методики и алгоритмы для расчета проводов в нормальных и аварийных режимах с учетом влияния необорванных проводов и тросов и гибкости опор.
-
Дан количественный анализ влияния необорванных проводов и тросов на изменение стрел провисания проводов в пролетах, соседних с пролетом обрыва.
-
Дан количественный анализ влияния необорванных проводов и тросов на силы, которые действуют на гибкие промежуточные опоры при обрывах проводов или тросов.
-
Получены значения максимальных температур проводов при интенсивной солнечной радиации и предложен метод их учета в расчетах габаритных пролетов.
-
Разработан алгоритм и осуществлена его программная реализация, позволяющая определить емкости и индуктивности УСВЛ и рассчитаны пропускные способности УСВЛ 132 кВ.
-5-6. Сделаны рекомендации о возможности использования железобетонных стоек опор, унифицированных в России, для УСВЛ в условиях Шри-Ланка, а также проводов и линейной изоляции.
Практическая значимость. Разработанные методики расчета проводов позволяют с повышенной точностью определять стрелы провисания проводов, что очень важно при прохождении ВЛ по населенной местности и пересечении инженерных сооружений. Предложенные к использованию в ЭЭС Шри-Ланка УСВЛ 132 кВ, коррозионно стойкие провода из алюминиевого сплава типа алдрея и железобетонные стойки опор приводят к снижению ассигнований на сооружение новых ВЛ. Учет действительных температур проводов для определения габаритных пролетов существенно уменьшает риск опасного провисания проводов в населенной местности при повышенной солнечной радиации.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинаре НИЛ 0602 в июне 1995 г. и на заседании кафедры электроэнергетических систем МЭИ (ТУ)в октябре 1995 г.
Структура работы. Диссертационная работа, общим объемом 165 страниц машинописного текста состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 77 наименований, пяти приложений и содержит 118 страниц основного текста, 19 рисунков и 21 таблицу.
