Автоматическое противоаварийное управление - Коммутационные воздействия в индуктивно-емкостных установках

Все рассмотренные ранее средства управления, за исключением АПВ, направлены главным образом на изменение тем или иным способом баланса активных мощностей (моментов). Вместе с тем очевидно, что положительный эффект может быть достигнут и за счет кратковременного или длительного повышения пропускной способности (предела устойчивости) в "опасном сечении". В настоящем разделе рассматриваются несколько способов достижения этой цели с использованием коммутационных управляющих воздействий.
Непосредственное уменьшение во время переходного процесса продольной составляющей реактивности линий электропередачи в "опасном сечении" (Z12) и, соответственно, увеличение Pm может быть достигнуто форсировкой установки продольной компенсации (УПК) линии.
УПК представляет собой конденсаторную батарею емкостью Супк, включенную в рассечку линии, что обеспечивает в нормальных режимах
снижение продольного реактивного сопротивления на величину .
Известно, что конденсаторы обладают высокой перегрузочной способностью по току. Эта способность и используется в рассматриваемом мероприятии: при возникновении аварийной ситуации, в которой целесообразно по условиям устойчивости повышение пропускной способности линии с УПК, производят переключение или отключение части конденсаторов, приводящее к увеличению емкостного сопротивления УПК. На рис.13,а показан простейший вариант осуществления форсировки УПК при аварийном отключении одной из параллельных линий в "опасном сечении". Форсировка осуществляется отключением части параллельно включенных цепочек конденсаторов. При этом эквивалентное значение продольного реактивного сопротивления линии электропередачи снизится на величину, равную:
(30)
где - С2 емкость отключаемой части конденсаторов УПК, С1 - емкость остающейся после отключения части УПК.

Рис. 13
Более эффективное использование конденсаторов УПК может быть достигнуто переключением части конденсаторной батареи, обеспечивающим уменьшение ее эквивалентной емкости при максимальном использовании конденсаторов в установке. При этом, естественно, требуется большее количество коммутационных аппаратов. Следует заметить, что ограничения в применении форсировки УПК связаны главным образом не с ограничением длительности перегрузки конденсаторов, а с опасностью возникновения перенапряжений во время электромагнитных процессов при переключениях в цепях с сосредоточенной емкостью.
Уменьшение во время переходного режима значения Z12 и, соответственно, увеличение Pm , может быть достигнуто также отключением линейных реакторов или подключением (форсированием) установок поперечной емкостной компенсации (рис.13,6).
Линейные реакторы в нормальном режиме подключаются в промежуточных точках протяженных линий высших классов напряжения по условиям поддержания напряжения на допустимом уровне. В определенных аварийных ситуациях, например, при отключении параллельной ЛЭП наброс мощности на остающуюся ЛЭП и увеличение угла δ приводит к снижению напряжения в промежуточных точках. Тем самым создается возможность отключения части или всех реакторов, что приводит к увеличению Pm за счет снижения Z12 . Значение ΔΖ2 в простейшем случае может быть определено преобразованием звезды в треугольник(рис.13,в)
(31)
где Z1, Z2 - приведенные значения продольных сопротивлений участков линии, Xp - сопротивление отключаемого реактора.
В системе противоаварийного управления может быть также использована возможность подключения или форсирования установки поперечной емкостной компенсации (рис.13,б, г) во время переходного процесса. При этом по аналогии
с (31):

где хш - сопротивление подключаемой шунтовой конденсаторной батареи.
Обычно в точке подключения шунтовой батареи имеется местная нагрузка. Повышение потребления активной мощности этой нагрузкой при подключении (форсировании) батареи может иметь как положительное, так и отрицательное значение с точки зрения влияния на условия устойчивости во время переходного процесса в зависимости от расположения узла нагрузки и характеристик приемной и передающей частей энергосистемы.