- •Кафедра «передача электрической энергии»
- •2 X 200 мва
- •1 Выбор вариантов развития электрической сети
- •Действительная длина участка сети, км:
- •2 Расчет нагрузок узлов электрической сети
- •3 Определение потокораспределения в установившихся режимах вариантов развития электрической сети
- •4 Обоснование номинального напряжения вариантов
- •5 Выбор и проверка сечений проводов линий вариантов развития электрической сети
- •6 Выбор номинальных мощностей двух-, трехобмоточных трансформаторов пСвариантов развития электрической сети
- •7 Конструкция воздушных линий и подстанций вариантов развития электрической сети
- •8 Выбор оптимального варианта развития
- •9 Анализ установившихся режимов оптимального варианта развития электрической сети
- •10 Регулирование напряжения в установившихся
- •11 Расчет показателей надежности элементов
- •12 Определение целесообразности отключения одного из двух трансформаторов пс в режимах снижения годовой нагрузки
- •13 Определение основных технико-экономических показателей оптимального варианта развития электрической сети
- •13.1 Технико-экономические показатели линий 110 кВ электрической сети
- •11.2 Технико-экономические показатели пс 110 кВ электрической сети
- •11.3 Сводные технико-экономические показатели оптимального варианта развития электрической сети 110 кВ
3 Определение потокораспределения в установившихся режимах вариантов развития электрической сети
Определение потокораспределения для вариантов развития электрической сети выполняется при допущениях [5]:
− потери мощности в элементах электрической сети (линиях и трансформаторах) не учитываются, т. е. Р = 0 и Q = 0;
− напряжения в узлах электрической сети постоянны и равны номинальному, т. е. Ui = Uном = const;
− электрическая сеть является однородной (Rі /Xі = const), что позволяет потокораспределение в замкнутых контурах находить через длины соответствующих участков.
Определение потокораспределения в установившихся режимах вариантов развития электрической сети выполняется для условий максимума нагрузок (зимний максимум) и характерных послеаварийных режимов электрической сети с использованием следующих соотношений.
Режим максимума электрических нагрузок:
1)
радиальная электрическая сеть
Послеаварийные режимы:
Результаты определения потокораспределения в установившихся режимах вариантов развития электрической сети представляются в табл. 5 и 6 ПЗ.
Определение потокораспределения в кольцевой схеме в режиме максимума нагрузки 1варианта развития электрической сети:
SБ-3 = [S3 ∙ (L3-4 + L4-5 + LА-5 + LА-1 + L1-2 + LБ'-2) +
+ S4 ∙ (L4-5 + LА-5 + LА-1 + L1-2 + LБ'-2) +
+ S5 ∙ (LА-5 + LА-1 + L1-2 + LБ'-2) −
− SА ∙ (LА-1 + L1-2 + LБ'-2) +
+ S1 ∙ (L1-2 + LБ'-2) +
+ S2 ∙ LБ'-2] / (LБ-3 + L3-4 + L4-5 + LА-5 + LА-1 + L1-2 + LБ'-2) =
= [(20,46 + j8,09) ∙ (31,3 + 26,3 + 19,4 + 25,6 + 38,1 + 22,5) +
+ (27,3 + j12,35) ∙ (26,3 + 19,4 + 25,6 + 38,1 + 22,5) +
+ (27,9 + j11,03) ∙ (19,4 + 25,6 + 38,1 + 22,5) −
− (34 + j21,07) ∙ (25,6 + 38,1 + 22,5) +
+ (13,02 + j5,15) ∙ (38,1 + 22,5) +
+ (20,02 + j9,06) ∙ 22,5] / (22,5 + 31,3 + 26,3 + 19,4 + 25,6 + 38,1 + 22,5) =
= (44,13 + j15,15) МВА;
SБ'-2 = [S2 ∙ (LБ-3 + L3-4 + L4-5 + LА-5 + LА-1 + L1-2) +
+ S1 ∙ (LБ-3 + L3-4 + L4-5 + LА-5 + LА-1) −
− SА ∙ (LБ-3 + L3-4 + L4-5 + LА-5) +
+ S5 ∙ (LБ-3 + L3-4 + L4-5) +
+ S4 ∙ (LБ-3 + L3-4) +
+ S3 ∙ LБ-3] / (LБ-3 + L3-4 + L4-5 + LА-5 + LА-1 + L1-2 + LБ'-2) =
= [(20,02 + j9,06) ∙ (22,5 + 31,3 + 26,3 + 19,4 + 25,6 + 38,1) +
+ (13,02 + j5,15) ∙ (22,5 + 31,3 + 26,3 + 19,4 + 25,6) −
− (34 + j21,07) ∙ (22,5 + 31,3 + 26,3 + 19,4) +
+ (27,9 + j11,03) ∙ (22,5 + 31,3 + 26,3) +
+ (27,3 + j12,35) ∙ (22,5 + 31,3) +
+ (20,46 + j8,09) ∙ 22,5] / (22,5 + 31,3 + 26,3 + 19,4 + 25,6 + 38,1 + 22,5) =
= (30,57 + j9,46) МВА;
Проверка: SБ-3 + SБ'-2 = (44,13 + j15,15) + (30,57 + j9,46) = (74,70 + j24,61)МВА;
S1 + S2 + S3 + S4 + S5 – SА = (13,02 + j5,1) + (20,02 + j9,06) + (20,46 + j8,09) +
+ (27,3 + j12,35) + (27,9 + j11,03) − (34 + j21,07) = (74,70 + j24,61) МВА.
Определение потокораспределения в кольцевой схеме в режиме максимума нагрузки 3варианта развития электрической сети:
SБ-4 = [S4 ∙ (LА-4 + LА-1 + LБ'-1) − SА ∙ (LА-1 + LБ'-1) +
+ S1 ∙ LБ'-1] / (LБ-4 + LА-4 + LА-1 + LБ'-1) =
= [(27,3 + j12,35) ∙ (36,3 + 25,6 + 50,6) − (6,1 + j10,04) ∙ (25,6 + 50,6) +
+ (13,02 + j5,15) ∙ 50,6] / (41,9 + 36,3 + 25,6 + 50,6) = (21,15 + j5,73) МВА.
SБ'-1 = [S1 ∙ (LБ-4 + LА-4 + LА-1) − SА ∙ (LБ-4 + LА-4) +
+ S4 ∙ LБ-4] / (LБ-1 + L1-2 + L2-3 + LБ'-2) =
= [(13,02 + j5,15) ∙ (41,9 + 36,3 + 25,6) − (6,1 + j10,04) ∙ (41,9 + 36,3) +
+ (27,3 + j12,35) ∙ 41,9] / (41,9 + 36,3 + 25,6 + 50,6) = (13,07 + j1,73) МВА.
Проверка: SБ-4 + SБ'-1 = (21,15 + j5,73) + (13,07 + j1,73) = (34,22 + j7,46) МВА;
S1 + S4 – SАΣ =(27,3 + j12,35) + (13,02 + j5,15) − (6,1 + j10,04) =
= (34,22 + j7,46) МВА.
Таблица 5− Определение потокораспределения в установившихся режимах1варианта развития электрической сети
Расчетная схема сети | |||||||||||||||
Обозначение узлов |
Б |
3 |
4 |
5 |
А |
1 |
2 |
Б | |||||||
Sy, МВА |
− |
20,46 + j8,09 |
27,3 + j12,35 |
27,9 + j11,03 |
34 + j21,07 |
13,02 + j5,15 |
20,02 + j9,06 |
− | |||||||
Sупа, МВа |
− |
15,35 + j6,07 |
21,84 + j9,88 |
23,72 + j9,38 |
34 + j21,07 |
11,07 + j4,38 |
16,02 + j7,25 |
− | |||||||
Обозначение линий (L, км) |
Б-3 (22,5) |
3-4 (31,3) |
4-5 (26,3) |
А-5 (19,4) |
А-1 (25,6) |
1-2 (38,1) |
Б-2 (22,5) | ||||||||
Режим макс. нагрузки |
Напр. мощн. |
▼ |
▼ |
▼ | |||||||||||
Sл, МВа |
44,13 + j15,15 |
23,67 + j7,06 |
3,63 + j5,29 |
31,53 + j16,32 |
2,47 + j4,75 |
10,55 + j0,40 |
30,57 + j9,46 | ||||||||
ПА режим при откл. Б-3 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||||||||
Sлпа, Мва |
−−− |
15,35 + j6,07 |
42,65 + j18,42 |
70,55 + j29,45 |
36,55 + j8,38 |
49,57 + j13,53 |
69,59 + j22,59 | ||||||||
ПА режим при откл. Б-2 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||||||||
Sлпа, Мва |
70,70 + j22,80 |
50,24 + j14,71 |
22,94 + j2,36 |
4,96 + j8,67 |
29,04 + j12,40 |
16,02 + j7,25 |
−−− | ||||||||
ПА режим при откл. А-5 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||||||||
Sлпа, Мва |
71,48 + j29,82 |
51,02 + j21,73 |
23,72 + j9,38 |
−−− |
34 + j21,07 |
20,98 + j15,92 |
0,96 + j6,86 | ||||||||
ПА режим при откл. А-1 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||||||||
Sлпа, Мва |
47,76 + j10,40 |
21,20 + j2,31 |
6,10 + j10,04 |
34 + j21,07 |
−−− |
11,07 + j4,38 |
31,09 + j13,44 | ||||||||
Sлпанб, МВа |
71,48 + j29,82 |
51,02 + j21,73 |
42,65 + j18,42 |
70,55 + j29,45 |
34 + j21,07 |
49,57 + j13,53 |
69,59 + j22,59 |
Примечание. При заполнении табл. 5 в качестве Sлпанб принимается наибольшая мощность для каждого участка сети из всех рассмотренных послеаварийных режимов.
Таблица 6.1 − Определение потокораспределения в установившихся режимах 3 варианта развития электрической сети
Расчетная схема сети | |||||||||
Обозначение узлов |
Б |
2 |
Б |
3 |
Б |
6 |
А |
5 | |
Sy, МВА |
− |
20,02 + j9,06 |
− |
20,46 + j8,09 |
− |
16,74 + j6,62 |
− |
27,9 + j11,03 | |
Syпа, МВа |
− |
16,02 + j7,25 |
− |
15,35 + j6,07 |
− |
16,74 + j6,62 |
− |
23,72 + j9,38 | |
Обозначение линий (L, км) |
Б-2 |
Б-3 |
Б-6 |
А-5 | |||||
Режим макс. нагрузки |
Напр. мощн. | ||||||||
Sл, МВа |
20,02 + j9,06 |
20,46 + j8,09 |
16,74 + j6,62 |
27,9 + j11,03 | |||||
ПА режим при откл. 1 цепи Б-2 |
Напр. мощн. |
−−− |
−−− |
−−− | |||||
Sлпа, Мва |
16,02 + j7,25 |
−−− |
−−− |
−−− | |||||
ПА режим при откл. 1 цепи Б-3 |
Напр. мощн. |
−−− |
−−− |
−−− | |||||
Sлпа, Мва |
−−− |
15,35 + j6,07 |
−−− |
−−− | |||||
ПА режим при откл. 1 цепи Б-6 |
Напр. мощн. |
−−− |
−−− |
−−− | |||||
Sлпа, Мва |
−−− |
−−− |
16,74 + j6,62 |
−−− | |||||
ПА режим при откл. 1 цепи А-5 |
Напр. мощн. |
−−− |
−−− |
−−− | |||||
Sлпа, Мва |
−−− |
−−− |
−−− |
23,72 + j9,38 | |||||
Sлпанб, МВа |
16,02 + j7,25 |
15,35 + j6,07 |
16,74 + j6,62 |
23,72 + j9,38 |
Таблица 6.2− Определение потокораспределения в установившихся режимах3варианта развития электрической сети
Расчетная схема сети | |||||||||
Обозначение узлов |
Б |
4 |
А |
1 |
Б | ||||
Sy, МВА |
− |
27,3 + j12,35 |
6,1 + j10,04 |
13,02 + j5,15 |
− | ||||
Syпа, МВа |
− |
21,84 + j9,88 |
6,1 + j10,04 |
11,07 + j4,38 |
− | ||||
Обозначение линий (L, км) |
Б-4 (41,9) |
А-4 (36,3) |
А-1 (25,6) |
Б-1 (50,6) | |||||
Режим макс. нагрузки |
Напр. мощн. |
▼ | |||||||
Sл, МВа |
21,15 + j5,73 |
6,15 + j6,62 |
0,05 – j3,42 |
13,07 + j1,73 | |||||
ПА режим при откл. Б-4 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||
Sлпа, Мва |
−−− |
21,84 + j9,88 |
15,74 – j0,16 |
28,76 + j4,99 | |||||
ПА режим при откл. Б-1 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||
Sлпа, Мва |
32,37 + j6,69 |
4,97 – j5,66 |
11,07 + j4,38 |
−−− | |||||
ПА режим при откл. А-4 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||
Sлпа, Мва |
21,84 + j9,88 |
−−− |
6,1 + j10,04 |
6,92 – j4,89 | |||||
ПА режим при откл. А-1 |
Напр. мощн. |
−−− | |||||||
Sлпа, Мва |
21,2 + j2,31 |
6,1 + j10,04 |
−−− |
11,07 + j4,38 | |||||
Sлпанб, МВа |
32,37 + j6,69 |
21,84 + j9,88 |
15,74 – j0,16 |
28,76 + j4,99 |
Примечание. При заполнении табл. 6.2 в качестве Sлпанбпринимается наибольшая мощность для каждого участка сети из всех рассмотренных послеаварийных режимов.