РГР / ESiS_RGR_2_Saken
.docxНекоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра электрических станций, сетей и систем
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2
По дисциплине: Электрические сети и системы
Специальность 5В071800 – Электроэнергетика
№ зачетной книжки: 134387
Выполнил: Ильясов С.Б. группа Э-13-9
Руководитель: доцент Генбач Н.А.
_________ ___________ «____» ___________2016 г.
Алматы 2016
Содержание
Введение………………………………………………………………………...3
1 Условие задачи……...………………………………………………………..4
2 Исходные данные…………………………………………………………….4
3 Расчетная часть………………………………………………………………5
4 Ответы на контрольные вопросы………………………………………….11
Заключение……………………………………………………………………14
Список литературы…………………………………………………………...15
Введение
В данной расчетно-графической работе будет рассмотрены вопросы по расчетам главных характеристик указанной схемы. Мы имеем схему с двух сторонним питанием. Узловые соединения выполнены через ЛЭП. Линия электропередачи один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции. Различают воздушные и кабельные линии электропередач. По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики. Строительство ЛЭП, сложная задача, которая включает в себя проектирование, производственные работы, монтаж, пуско-наладку, обслуживание.
1 Условие задачи
Определить распределение мощностей и уровни напряжения в узловых точках сети, изображенной на рисунке 1. Напряжение источников питания принять равными . Исходные данные приведены в таблице 1.
Рисунок 1 – Исходная схема
2 Исходные данные
Таблица 1 – Исходные данные
Исходные данные 1 группы |
Исходные данные 2 группы |
Исходные данные 3 группы |
|||||||||||
Нагрузка подстанций |
cos |
Длина участка сети, км |
Длина участка сети, км |
||||||||||
S1, МВА |
S2, МВА |
S3, МВА |
S4, МВА |
|
А-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
2-4 |
В-4 |
|||
19 |
25 |
16 |
28 |
0,92 |
35 |
45 |
30 |
18 |
30 |
40 |
3 Расчетная часть
Используем для решения задачи метод преобразования, для этого заданную сложную сеть путем постепенных преобразований приводим к линии с двухсторонним питанием.
Рисунок 2 – Схема для разноса нагрузки S3
Преобразование схемы начинаем с переноса нагрузки 3 в точки 2 и 4. Разнос нагрузки выполняем по правилу линии с двухсторонним питанием.
МВА;
МВА;
МВА;
МВА.
После того как мы разнесли нагрузку 3 из узла 3 в узел 2 и 4 получим 2 параллельные линии и найдем эквивалентную длину:
км.
Определяем потоки мощности:
Найдем мощность, протекающую на участке A1:
Найдем мощность, протекающую на участке B4:
Найдем мощности на оставшихся участках цепи:
МВА;
МВА;
МВА.
Вернемся к первоначальной схеме:
МВА;
МВА;
МВА;
МВА.
Проверка через баланс мощности:
;
;
.
Проверка выполнена
Рассчитаем токи на всех участках цепи:
А;
А;
А;
А;
А;
А.
Выберем провода по таблице предельно допустимых токовых нагрузок в справочнике Идельчика:
Для сетей 110 кВ из условий термической устойчивости и коррозийных явлений минимальное сечение составляет 70 мм2.
Выберем провода:
А-1 АС-120/19 (Inom=390А) → r0 = 0,249 Ом/км; x0 = 0,427 Ом/км;
1-2 АС-70/11 (Inom=265А) → r0 = 0,428 Ом/км; x0 = 0,444 Ом/км;
4-2 АС-70/11 (Inom=265А) → r0 = 0,428 Ом/км; x0 = 0,444 Ом/км;
4-3 АС-70/11 (Inom=265А) → r0 = 0,428 Ом/км; x0 = 0,444 Ом/км;
2-3 АС-70/11 (Inom=265А) → r0 = 0,428 Ом/км; x0 = 0,444 Ом/км;
В-4 АС-185/29 (Inom=510А) → r0 = 0,162 Ом/км; x0=0,413 Ом/км.
Рассчитаем сопротивления проводов на участках цепи:
;
;
;
;
;
.
Найдем потоки мощностей с учетом сопротивлений проводов:
Проведем преобразование схемы – перенесем нагрузку из точки 3 в точки 2 и 4:
МВА;
МВА;
МВА;
МВА.
Определим эквивалентное сопротивление:
Ом.
Найдем мощность, протекающую на участке A1:
Найдем мощность, протекающую на участке B4:
Найдем мощности на оставшихся участках цепи:
МВА;
МВА;
МВА
Вернемся к первоначальной схеме:
МВА;
МВА.
Определим потоки активных и реактивных мощностей на участках:
МВт МВар;
МВт МВар;
МВт МВар;
МВт МВар;
МВт МВар;
МВт МВар.
Определим уровни напряжения в узлах:
4 Ответы на контрольные вопросы
Вариант 1
4.1 Приведите порядок расчета районной сети по “данным конца”
Допустим, что известны мощность и напряжение в конце звена: . Требуется определить мощность S1 и напряжение U1 в начале.
Этот случай встречается в практике, например, если задана нагрузка потребителя и требуется найти напряжение источника питания, при котором будет обеспечено требуемое напряжение у потребителя.
Потери мощности определим по данным конца звена:
т.е. потери активной мощности:
потери реактивной мощности:
Мощность в начале звена:
В этом случае потокораспределение находится точно, т.к. мощность и напряжение заданы в одной точке (в конце).
Совмещая вектор напряжения U2 с вещественной осью, запишем:
Тогда:
где продольная составляющая падения напряжения:
поперечная составляющая падения напряжения:
Модуль напряжения в начале звена определяется по выражению:
4.2 Как определяются потери мощности и энергии в трансформаторах и автотрансформаторах
По обыкновению известные паспортные данные трансформаторов: ∆Pк, ∆Рх.х. ,U К. , І х.х.
Для мощных силовых трансформаторов справедливые следующие соотношения
где ∆Р м..ном и ∆Q м. ном – потери активной и реактивной мощности в обмотках (в меди) трансформатора от номинальной нагрузки; ∆Рс и ∆Qc – потери активной и реактивной мощности в стали трансформатора.
Потери активной мощности в стали не зависят от нагрузки трансформатора, а потери в меди (в обмотках) прямо пропорциональные квадрату нагрузки:
Для n одинаковых, параллельно включенных трансформаторов
где S – суммарная нагрузка всех трансформаторов; Sном – номинальная мощность одного трансформатора.
Потери активной мощности в автотрансформаторах:
где
Потери энергии в трансформаторах определяются по выражению
где t = t1+t2+…+tn; S1, S2,…, Sn - нагрузка трансформатора в соответствующие периоду времени.
При n одинаковых параллельно включенных трансформаторах
где n1 и t1, n2 и t2 – соответственно число включенных трансформаторов и время самых больших потерь для отрезков времени t1 и t2.
Потери энергии в автотрансформаторах определяются по выражению
Заключение
В результате выполненной расчетно-графической работы определил распределение мощностей и уровни напряжений в узловых точках сети. Использовал метод преобразования сети, сущность которого заключается в том, что заданную сложную сеть путем преобразований приводят к линии с двусторонним питанием. Аналогично предыдущей работе рассчитал уровни напряжений. Также с использованием необходимой литературой ответил на заданные теоретические вопросы.
Список литературы
1. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах-М.: Высшая школа, 1978 г
2. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – М.: Энероатомиздат, 1989.
3. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях: Учеб. пособие для электроэнергетич. спец./ Под ред. В.А. Строева.- М.: Высш. шк., 1999.
4. Евдокунин Г.А. Электрические системы и сети: Учебное пособие для студентов электроэнергетических спец. вузов. – СПб: Издательство Сизова М.П., 2001.
5. С. Е. Соколов, В. Н. Сажин, Н. А. Генбач Электрические станции,сети и системы. Метот. Указания и задания к выполнению РГР. Алматы, 2013