Натуральная мощность и пропускная способность лэп

НАТУРАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ

Рассмотрим ЛЭП без потерь, для которой г₀ = 0 и g₀ = 0.

Выделим в ней отрезок малой длины А/ с индуктивным сопротивлением х₀А1 и емкостной проводимостью Ь₀А1. На этом участке имеют место потери и генерация реактивной мощности.

Здесь Q_c не зависит от передаваемой мощности.

Если принять Q = 0, то при некоторой активной мощности Р будет иметь место равенство О/ -Qc- Мощность, передаваемую в этом режиме, называют натуральной мощностью Р_и._п, а сам режим работы ЛЭП называют режимом передачи натуральной мощности. При U = U_n0M будем иметь

И.

откуда находим или.

где  — волновое сопротивление линии.

В реальной линии, в которой /*₀ ^ 0, g₀ * 0, потери активной мощности при Q = О будут наименьшими:

а при Р = Р_нат линия будет работать с наибольшим КПД вследствие того, что линия находится на самобалансе реактивной мощности Qj =Qc ~ потери в линии компенсируются зарядной мощностью и в любой точке линии Q = 0. В случае, когда Q_L ^ Q_c, либо имеет место избыток зарядной мощности Qc>Ql> либо потери превышают зарядную мощность Q_L > Q_c, потери АР увеличиваются и вследствие этого КПД линии снижается как при Р > Р_пат, так и при Р<�Р_нат.

Режим натуральной мощности не только самый экономичный. Для линии без потерь можно обнаружить и другие его замечательные свойства; так, например, напряжение в начале линии по модулю оказывается равным напряжению в конце линии:

где  — волновое сопротивление линии;

Р₀ — коэффициент фазы линии, a U₂ — совмещено с действительной осью координат.

Из соотношения U_x = U₂e^°^l следует не только то, что модули напряжения по концам линии равны, но и то, что модуль напряжения в любой точке вдоль линии является неизменной величиной:

U_x = U₂e^JW~^x), где х — расстояние от начала линии (х = 0) до точки с координатой х. Можно показать, что для линии без потерь в режиме натуральной мощности ток вдоль линии по модулю также остается постоянной величиной.

Такое свойство постоянства напряжения и тока вдоль линии в режиме натуральной мощности во многом снижает требования к оборудованию линии электропередачи и облегчает регулирование режимов ЭЭС.

Наличие активных параметров линии г₍₎ и g₀ несколько меняет идеальную картину, но при Р₂ =Р_Ш1 или Р₂, близкой к натуральной, в линии приблизительно сохраняются свойства режима натуральной мощности.

В табл. 2.1 приведены численные значения натуральной мощности ВЛ некоторых напряжений. Натуральные мощности кабельных линий значительно больше, чем у ВЛ.

Таблица 2.1.

Величины натуральной и наибольшей передаваемой мощности ВЛ,

МВт

* Наибольшая мощность зависит от длины линии.

На практике невозможно обеспечить работу всех линий в режиме, близком к натуральному, но этого добиваются для отдельных линий, когда существует возможность регулировать передаваемую мощность за счет ее перераспределения в элементах электрической сети и генерирования реактивной мощности в местах ее потребления.