3.2. Расчет параметров трансформаторов 35/10кВ Рассчитаем параметры трансформатора.

3.2.1.Активное сопротивление трансформатора подстанции пс – 1,пс – 2, пс – 3:

3.2.2.Индуктивное сопротивление трансформатора подстанции ПС – 1, ПС – 2 , ПС – 3 по формуле:

3.3 Приведение нагрузок к напряжению 35 кВ

Определяем значение нагрузок :

где Ś_{РАСЧ.ПС-1}, Ś_{РАСЧ.ПС-2}, Ś_{РАСЧ.ПС-3} – расчетные полные мощности соответственно подстанций ПС-1 - ПС-3;

ΔŚ_ПС-1, ΔŚ_ПС-2, ΔŚ_ПС-3 - потери мощности в трансформаторах 35/10 кВ подстанций ПС-1 - ПС-3.

Потери мощности в трансформаторах через его паспортные данные вычисляются по формуле:

где ΔŚ – потери полной мощности в трансформаторах кВА;

ΔР _T-потери активной мощности трансформатора, кВт;

ΔQ_T- потери реактивной мощности трансформатора, кВар;

ΔР _К.З.- потери к.з. трансформатора, кВт;

S_{РАСЧ.ПС}- расчетная мощность нагрузок подстанций, кВА;

ΔР _Х.Х.- потери холостого хода трансформатора, кВт;

ΔU_К – напряжение короткого замыкания, в %;

I _Х.Х. - ток холостого хода, %,

n – количество трансформаторов на подстанции.

Потери мощности в трансформаторах на трансформаторной подстанции

ПС-1:

ПС-2:

ПС-3:

3.4. Расчет точки потокораздела

Производим расчет точки потокораздела в 100% режиме нагрузок.

L₁ а L₂ в L₃ с L₄

А

В

Ś_в

Ś_с

Ś_а

Рисунок 8. Схема для определения точки потокораздела в сети 35 кВ

Учитывая, что участки линии выполнены проводами одной марки и что источники питания (А и В) в общем случае имеют одинаковое напряжение, то потоки мощности на головных участках считаются по выражениям:

Определяем мощности текущие на головных участках:

Проверка:

Определяем мощность, текущую по участкам:

Со стороны А:

Со стороны В:

Точкой потокораздела является точка .

Так как точка потокораздела находится на подстанции с двумя трансформаторами, то линия делится на две радиальные в точке потокораздела, и к каждой из них подсоединяется половина расчетной мощности этой подстанции:

а’ a” b с

А

В

Ś_с

Ś_b

Ś’_a Ś’’_a

Рисунок 9. Точка потокораздела ВЛ – 35

3.5. Выбор сечения проводов ВЛ 35кВ

Выбор провода производим по экономической плотности тока.

Определяем рабочий максимальный ток для каждого участка по формуле:

где S_уч – полная мощность, протекающая по участку,U_ном – напряжение линии;

Определяем полные мощности, текущие по участкам:

Определяем рабочий максимальный ток для каждого участка:

Определяем экономическое сечение на каждом участке по формуле:

Проверяем выбранные провода на механическую прочность и нагрев:

По механической прочности на магистрали выбираем провод марки АСсечением 70 мм².

Для данного провода максимально допустимым током по условиям нагрева является I _доп = 265 А. Так как I_доп>I_{раб мах} то провод АС-70 по условию нагрева выбран правильно.

Определяем полную мощность в аварийном режиме на участке А-с:

Р_А-с= Р_ПС-3+Р_ПС-2+Р_ПС-1

Р_А-с=

Q_А-с= Q_ПС-1+Q_ПС-2+Q_ПС-3

Q_А-с=

S_А-с=

Определяем максимальный ток на участке:

Так как I_доп>I_{раб мах} то провод АС-70 по условию нагрева выбран правильно.

Выбираем на магистрали провод сечением 70 мм² типа АС-70.

3.6. Определение уточненного распределения мощностей ВЛ 35 кВ (с учетом потерь мощности на участках сети)

Уточненные мощности, протекающие по участкам определяем по формуле:

где - потери полной мощности на участке

где Р – активная мощность протекающая по участку,

Q – реактивная мощность протекающая по участку,

U_н – номинальное напряжение линии,

R – активное сопротивление провода.

где Х – реактивное сопротивление провода.

R₀ – удельное активное сопротивление провода,

L – длина участка.

Х₀ – удельное реактивное сопротивление провода.

3.6.1.Определяем активное и реактивное сопротивление каждого участка:

3.6.2.Определяем потери активной и реактивной мощности на каждом участке:

3.6.3.Определяем потери полной мощности на каждом участке:

3.6.4.Определяем уточненную мощность, текущую по участкам:

4. Расчет потерь напряжения в сетях

4.1. Расчет потерь напряжения в линии 35 кВ

Определяем напряжения в точках а, в, с линии 35 кВ при известных напряжениях источников питания А и В.

Расчет потерь напряжения в линии 35 кВ проводим для двух случаев.

1. Нормальный режим при минимальных (25% мощности) нагрузках.

2. Нормальный режим при максимальных (100% мощности) нагрузках.

Расчет ведется для полученных на основе уточненного потокораздела радиальных линий 35 кВ.

Расчет потери напряжения начинаем с головных участков, последовательно приближаясь к последним участкам от источников питания.

Потеря напряжения на участке линии определяется по выражению:

где ΔU – потеря напряжения, кВ;

P, Q – соответственно активная и реактивная мощности, проходящие по данному участку, кВт, квар;

U₁ – напряжение в начале данного участка, кВ;

R, X – соответственно активное и реактивное сопротивление участка, Ом.

Напряжение в конце участка определяется, как

где U₂ – напряжение в конце участка, кВ;ΔU – потеря напряжения на данном

участке, кВ;U₁ – напряжение в начале участка, кВ.

Для головного участка напряжение в начале участка принимается равным напряжению источника питания в соответствующем режиме.

4.1.1 Определяем потерю напряжения в 100% режиме нагрузки:

4.1.2Определяем потерю напряжения в 25% режиме нагрузки:

4.2 Расчет потерь напряжения в трансформаторах 35/10 кВ

Целью расчета служит определение напряжения на шинах 10 кВ.

При расчете рассматриваются два случая.

1. Максимальный режим нагрузок.

2. Минимальный режим нагрузок.

Напряжение на шинах 10 кВ определяется:

где U_min – напряжение на шинах 10 кВ i-ой подстанции, кВ;

U_i – напряжение на высокой стороне этой подстанции (в соответствующей точке в или с), кВ

ΔU_тр – потери напряжения в трансформаторах данной подстанции, кВ.

К_тр – коэффициент трансформации.

Потеря напряжения в трансформаторе:

где P_i, Q_i – соответственно активная и реактивная составляющие полной мощности в точках в или с по разделу расчета сети 35 кВ (кВт, квар);

r_i, х_i – соответственно активное и реактивное сопротивление трансформатора i-ой подстанции, Ом;

U_i – напряжение на высокой стороне i- ой подстанции (в соответствующей точке в или с линии 35 кВ), кВ.

Коэффициент трансформации определяем по формуле:

где n – номер задействованной ступени регулирования РПН (РПН позволяет регулировать напряжение в пределах 3)

4.2.1.Определяем потери напряжения в трансформаторе для каждой подстанции в 100% режиме нагрузки:

для ПС-1:

Точка F:

Точка E:

для ПС-2:

для ПС-3:

4.2.2.Определяем потери напряжения в трансформаторе для каждой подстанции в 25% режиме нагрузки:

для ПС-1:

Точка F:

Точка E:

для ПС-2:

для ПС-3