- •Методические указания к выполнению расчетно-графической работы для групп специальности 553500 «Защита окружающей среды»
- •Задание для расчетной работы
- •2. Определение сечений проводов воздушных лэп.
- •3. Выбор трансформаторов на подстанциях
- •4. Составление схемы замещения для расчета установившегося режима и определение ее параметров
- •5. Расчет режима сети
- •6. Составление схемы замещения для расчетов токов короткого замыкания определение параметров схемы
- •7. Эквивалентирование схемы замещения
- •8. Расчет сверхпереходного тока (начальное значение периодической составляющей) при трехфазном кз
5. Расчет режима сети
В результате расчета сети определяют потери мощности в элементах сети, потоки мощности в ветвях, напряжения в узлах. Это дает возможность судить об экономичности режима и соответствии напряжений требуемым показателям качества.
Рис.2 Схема замещения электрической сети
Допустимыми можно считать отклонения напряжений от номинального в пределах Повысить показатели качества и экономичности можно регулированием режима сети.
Исходные данные для расчета режима в расчетном задании: параметры схемы замещения, мощности нагрузок, напряжение на шинах станции (напряжение на шинах низкого напряжения трансформатора Т1 равно номинальному). При таком задании информации - мощности нагрузок в конце и напряжение в начале - расчет выполняют в два этапа. На первом этапе (от конца сети к началу) проводится расчет потерь мощности и зарядных мощностей ЛЭП по номинальным напряжениям. На втором этапе (от начала к концу) выполняется расчет режима напряжений последовательно от пункта питания (шин станции) к узлам нагрузки.
Потери мощности в сопротивлении
где: - передаваемая по сопротивлению мощность;
- напряжение, при котором передается мощность.
Распределение мощностей в схеме замещения ЛЭП.
Мощность отличается от мощности на величину потерь:
Реактивная (зарядная) мощность одной из веточек ЛЭП: Реактивная мощность имеет емкостной характер; с учетом зарядной мощности потоки мощности в схеме замещения ЛЭП:
Падение напряжения в сопротивлении
При известном напряжении начала напряжение конца :
Модуль напряжения
5.2. ПРИМЕР. Рассчитать режим сети. Выбрать средства регулирования напряжения.
Расчет режима мощностей (первый этап).
В замкнутой сети с шин пункта 5 (среднее напряжение п/ст 2) поступает мощность равная сумме: S5.
5.2.2. Расчет потерь мощности в эквивалентном автотрансформаторе Т2. (см. рис. 2).
Расчет потерь мощности в ветви 7-8.
По ветви протекает мощность S5. Реактивное сопротивление этой ветви равно нулю. При переходе через идеальный коэффициент трансформации мощность, как известно, не меняется (меняются токи и напряжения). Мощность в точке 7.
Здесь используется номинальное напряжение 220 кВ, поскольку сопротивления автотрансформатора приведены к высшему напряжению.
Расчет потерь мощности в ветви 9-10.
Мощность в точке 9:
Расчет потерь мощности в ветви 5-6.
По ветви 5-6 протекает сумма двух мощностей: мощность ветви 9-10 и мощность ветви 7-8.
Мощность в точке 6:
Мощность в точке 5 с учетом потерь холостого хода автотрансформатора.
5.2.3. Расчет потерь мощности в эквивалентной линии L (см. схему рис.2).
В конце линии протекает мощность Номинальное напряжение ЛЭП Uн=220 кВ. Зарядная мощность линии.
Мощность в точке 4 с учетом зарядной мощности.
Мощность в точке 3.
Мощность в точке 2 с учетом зарядной мощности.
5.2.4. Расчет потерь мощности в эквивалентном трансформаторе Т1.
Мощность в точке 1 с учетом потерь холостого хода трансформатора.
Расчет режима напряжений (второй этап).
Напряжение на шинах низкого напряжения трансформатора Т1 равно номинальному. При выбранном коэффициенте трансформации (см. п.3.2) напряжение высокой стороны 242 кВ, а низкой 10,5 кВ. Сопротивление обмоток трансформатора приведено к высокой стороне.
5.2.5. Расчет падения напряжения на эквивалентном трансформаторе T1.
где: - поток мощности в точке 1 без учета потерь холостого хода; - сопротивления трансформатора; - напряжение, к которому приведено сопротивление трансформатора.
Напряжение на шинах высокого напряжения трансформатора Т1 (точка 2 рис.2).
5.2.6. Расчет падения напряжения на эквивалентной линии L.
В точке 3 протекает поток мощности (без учета зарядной мощности). Напряжение в точке 3 равно напряжению в точке 2.
Напряжение в точке 4.
Таким образом, напряжение в узле 3 на рис.2:
5.2.7. Расчет падения напряжения на эквивалентном автотрансформаторе Т2.
Падение напряжения на сопротивлении ветви 5-6.
Поток мощности в начале сопротивления (без учета потерь холостого хода).
Напряжение в точке 6.
Падение напряжения на сопротивлении ветви 7-8.
Поток мощности в точке 7:
Напряжение в точке 8:
С учетом коэффициента трансформации (см. п. 3.2.) напряжение в точке 5 схемы рис.2.
Падение напряжения на сопротивлении ветви 9-10 25-24.
Поток мощности в точке 9.
Напряжение в точке 10:
С учетом коэффициента трансформации (см. п. 3.2) напряжение в узле 4 схемы рис. 2.
В режиме максимальных нагрузок желаемое напряжение выше номинального на (5-10)%. Пусть Uж=38,5 кВ. Реальное напряжение узла 4 ниже, поэтому необходимо сделать вывод о том, что следует использовать какие-либо средства для регулирования напряжения (линейные регуляторы, компенсирующие устройства).