close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
ОБРАЗЕЦ
выполнения контрольных работ по дисциплине
"Передача и распределение электроэнергии"
Исходные данные:
Исходные данные по ветвям схемы.
Ветви
А-1
Длина, км
33
Марка провода АС 300/39
А-2
43
АС 400/51
Исходные данные по узлам схемы.
Узел (ПС)
1
Марка трансформатора ТРДЦН-63000/220
Рнб, МВт
80
cos φнб
0,93
UА = 246 кВ, Тнб = 4300 час/год.
1-2
28
АС 240/32
2-3
23
АС 150/24
2 (10 кВ)
2 (110 кВ)
АТДЦТН-1250000/220/110
65
20
0,90
0,94
3
ТРДН-40000/110
50
0,92
1. Расчет погонных параметров линий (Dсг 110 = 5 м, Dсг 220 = 8 м).
Приведем схему замещения воздушной линии 110-220 кВ (рис. 1).
R0
X0
Qc0/2
Qc0/2
Рис.1. Схема замещения воздушной линии 110-220 кВ.
Приведем пример расчета для линии 12. По справочным данным для
провода марки АС240/32 определяем удельное активное сопротивление:
R 0  0 ,118
Ом
км
и диаметр провода dпр = 21,6 мм.
Удельное индуктивное сопротивление:
X 0  0 ,1445  lg
D сг 220
 0 ,0157  0 ,1445  lg
rпр
8000 мм 
21 ,6
2
мм 
 0 ,0157  0 ,43
Ом
км
.
Удельная емкостная проводимость:
B0 
7 ,58  10
lg
6
D сг 220

7 ,58  10
lg
rпр
6
8000 мм 
21 ,6
2
 2 ,641  10
6
Cм
км
.
мм 
Удельная зарядная мощность линии:
2
Q c0  U ном  B 0  220
2
 2 ,641  10
6
Мвар
 0 ,128
км
.
Для остальных линий расчет выполняется аналогично, результаты расчетов
сведены в табл. 1.
1
2. Расчет параметров схем замещения линий.
Приведем пример расчета для линии А1.
Полное активное сопротивление линии:
R0  L
Rл 

0 ,118  28
nц
 3 ,304 Ом
1
.
Полное индуктивное сопротивление линии:
X
л

X0 L

0 ,43  28
nц
 12 ,05 Ом
1
.
Половина зарядной мощности линии:
Q cл
2

U ном  B 0  L  n ц
2

220
2
 2 ,641  10
2
6
 28  1
2
 1 ,79 Мвар .
Для остальных линий расчет выполняется аналогично, результаты расчетов
сведены в табл. 1.
Таблица 1. Параметры схемы замещения линий электропередачи
ЛЭП
Uном, nц L, Марка
Погонные параметры
Расчетные данные
(ветвь) кВ
км провода R0,
X0,
B0,
QC0 ,
Rл,
Xл,
QСл/2,
Ом/км Ом/км мкСм/км квар/км Ом
Ом
Мвар
А1
А2
12
23
220
220
220
110
1
1
1
2
33
43
28
23
АС 300/39
АС 400/51
АС 240/32
АС 150/24
0,096
0,073
0,118
0,204
0,424
0,415
0,430
0,416
2,684
2,742
2,641
2,739
0,130
0,133
0,128
0,033
3,168
3,139
3,304
2,346
13,984
17,854
12,050
4,779
2,144
2,853
1,79
0,762
3.
Расчет
параметров
схем
замещения
трансформаторов
автотрансформаторов.
Приведем схему замещения двухобмоточного трансформатора (рис. 2).
и
ZТ = RТ + j·XТ
DSх = DPх + j·DQх
kТ
Рис. 2. Схема замещения двухобмоточного трансформатора.
Приведем пример расчета для трансформаторов марки ТРДН-40000/110,
установленных на подстанции 3. Для вычисления расчетных параметров схемы
замещения трансформаторов используем паспортные данные трансформатора:
Sтном = 40 МВА;
Uвн = 115 кВ; Uнн = 10,5 кВ;
ΔPк = 172 кВт;
Uк% = 10,5 %;
ΔPх = 36 кВт;
Iх% = 0,65 %.
Активное сопротивление двух параллельно работающих трансформаторов:
2
2
1
Rт 

D Pк  U вн
2
nт
S тном
3
1 172  10  115
 
2
2
40
2
 0 ,711 Ом .
Реактивное сопротивление двух параллельно работающих трансформаторов:
Xт 
1
2
U к%
U вн


n т 100 % S тном
1 10 ,5 % 115
 

2 100 % 40
2
 17 ,358 Ом .
Потери активной мощности холостого хода двух параллельно работающих
трансформаторов:
D Pх  n т  D Pх  2  36  72 кВт  0 ,072 МВт .
Потери реактивной мощности
работающих трансформаторов:
DQ х  n т 
I х%
100 %
 S тном  2 
0 ,65 %
100 %
холостого
хода
двух
параллельно
 40  0 ,52 Мвар .
Для остальных трансформаторов расчет выполняется аналогично, результаты
расчетов сведены в табл. 2.
Таблица 2. Параметры схемы замещения трансформаторов
ПС
Каталожные данные
Расчетные данные
(узел) Sном, UВН, UНН, Uк,
Rт,
Xт,
D Рк, D Рх, Iх,
D Рх, D Qх,
МВА кВ
кВ
%
Ом
Ом
кВт кВт %
МВт Мвар
1
63
230 11
12
300 82
0,8 1,999 50,381 0,164 1,008
3
40
115 10,5 10,5 172 36
0,65 0,711 17,358 0,072 0,52
Приведем схему замещения автотрансформатора (рис. 3).
ВН
СН
ZТВ
DSХ
ZТС
kТ В-С
ZТН
kТ В-Н
НН
Рис. 3. Схема замещения автотрансформатора.
Выпишем
паспортные
данные
автотрансформатора
125000/220/110:
Sтном = 125 МВА;
Uвн = 230 кВ; Uсн = 121 кВ; Uнн = 11 кВ;
ΔPк в-с = 305 кВт;
Uк в-н% = 45 %; Uк в-с% = 11 %; Uк с-н% = 28 %;
3
АТДЦТН-
ΔPх = 65 кВт;
Iх% = 0,5 %.
Мощность обмотки НН равна 50 % от номинальной.
Активное сопротивление обмоток двух параллельно
автотрансформаторов:
R тв  R тс 
1

D Pк в - с
nт
2
U вн

2
2
S тном
1 305  10
 
2
2
3

230
2
125
2
работающих
 0 ,258 Ом .
В силу того, что мощность обмотки НН составляет 0,5 от номинальной:
R тн  2  R тв  2  0 ,258  0 ,516 Ом ,
Реактивное сопротивление обмоток двух параллельно работающих
автотрансформаторов:
D U к в%  0 ,5  D U к в - с%  D U к в - н%  D U к с - н%   0 ,5  11 %  45 %  28 %   14 % ,


D U к с%  0 ,5  D U к в - с%  D U к с - н%  D U к в - н%  0 ,5  11 %  28 %  45 %    3 %
DU к с%  0 %
,

,

D U к н%  0 ,5  D U к в - н%  D U к с - н%  D U к в - с%  0 ,5  45 %  28 %  11 %   31 % ,
X тв 
X тс 
X тн 
1

D U к в%
2

U вн
nт
100 %
S тном
1
D U к с%
U вн

nт
1
nт
D U к н%
230
0 %
230
2

1
1
230
2

2

100 %

14 %
2

1
S тном
2

100 %
U вн
S тном


2 100 % 125
 29 ,624 Ом ,


2 100 % 125

31 %

2 100 % 125
 0 Ом ,
 65 ,596 Ом .
Потери активной мощности холостого хода двух параллельно работающих
трансформаторов:
D Pх  n т  D Pх  2  65  130 кВт  0 ,13 МВт .
Потери реактивной мощности
работающих трансформаторов:
DQ х  n т 
I х%
100 %
 S тном  2 
0 ,5 %
100 %
холостого
хода
двух
 125  1 ,25 Мвар .
Таблица 3. Параметры схемы замещения автотрансформаторов
ПС
Sном, Каталожные данные
(узел) МВА UВН, UСН, UНН, D Рк,
D Рх, Iх,
Uк,%
Uк,%
кВ
кВ
кВ
кВт
кВт
% ВН-СН ВН-НН
ВН-СН
2
125
230 121 11
305
65
0,5 11
45
Расчетные данные
Rт2в,
Rт2с,
Ом
Ом
0,258
0,258
Rт2н,
Ом
0,516
параллельно
Хт2в,
Ом
29,624
Хт2с,
Ом
0
4
Хт2н,
Ом
65,596
D Pх2,
МВт
0,13
Uк,%
СН-НН
28
D Qх2,
Мвар
1,25
4. Составление схемы замещения сети.
Схема замещения сети с указанием расчетных параметров ветвей (линий и
трансформаторов) и параметров нагрузок (Рн + j.Qн) представлена на рис. 1.
5. Определение расчетных нагрузок в узлах схемы.
Приведем пример расчета для линии подстанции 3.
реактивную мощность нагрузки:
Q н  Pн  tg  н  50  0 ,426  21 ,3 Мвар .
Определим потери мощности в обмотках трансформатора:
2
DSт 
Sн
2
U ном
2
 Zт 
2
Pн  Q н
2
U ном
 Zт 
50
2
 21 ,3
110
2
2
Определим
 0 ,711  j  17 ,358   0 ,174  j  4 ,237 МВА
.
Приведенная нагрузка:
S прив  S н  D S т  D S х  50  j  21 ,3  0 ,174  j  4 ,237  0 ,072  j  0 ,52 
 50 ,246  j  26 ,057 МВА.
Расчетная нагрузка:
S р  S прив  j 
Q c 23
 50 ,246  j  26 ,057  j  0 ,762  50 ,246  j  25 ,295 МВА
2
.
Для подстанции 1 расчет выполняется аналогично, результаты расчетов
сведены в табл. 4.
Табл. 4. Приведенные и расчетные нагрузки подстанций в нормальном режиме.
Узел
Рн,
Рр,
Qн,
D Рт,
D Рх,
D Qт,
D Qх,
Qс/2,
МВт
МВт
МВт
МВт
Мвар Мвар Мвар Мвар
1
80
0,306 0,164 80,47 31,618 7,703 1,008 3,934
3
50
0,174 0,072 50,246 21,3
4,237 0,52
0,762
Qр,
Мвар
36,395
25,295
6. Составление расчетной схемы сети для расчетов режимов.
Расчетная схема сети для нормального режима с указанием расчетных
нагрузок (Рр + j·Qр) представлена на рис. 2. На расчетной схема обозначим
потоки мощности, протекающие по линиям электропередачи и обмоткам
автотрансформаторов, и напряжения в узлах схемы.
5
RА1 = 3,168 Ом
Rт1 = 1,999 Ом
1
XА1 = 13,984 Ом
S1 = 80 + j·31,618 МВА
Xт1 = 50,381 Ом
Qc12/2
DSх1 =
=  + j·1,008 МВА
QcA1/2 = 2,144 Мвар
R12 = 3,304 Ом
A
X12 = 12,05 Ом
S2 (110 кВ)
Qc12/2 = 1,79 Мвар
RА2 = 3,139 Ом
2
Rт2с = 0,258 Ом
R23 = 2,346 Ом
Xт2в = 29,624 Ом
XА2 = 17,854 Ом
QcA2/2 = 2,853 Мвар
Rт2в = 0,258 Ом
DSх2 =
=  + j·МВА
X23 = 4,779 Ом
Rт2н =
= 0,516 Ом
Xт2н = 65,596 Ом
S2(10 кВ)
Рис. 1. Схема замещения сети.
6
Qc23/2 = 0,762 Мвар
3
Rт3 = 0,711 Ом
Xт3 = 17,358 Ом
DSх3 =
=  + j·0,52 МВА
S3 = 50 +
+ j·21,3 МВА
S 'A1
ZА1
S "A1
U1
Sр1
A
'
S12
QcA1/2
SА
Z12
UА
"
S12
U2с
Qc12/2
S'A'2
ZА2
S"A'2
Zт2в
U2 Sприв2
'
S2в
QcA2/2
QcA2/2
'
S2с
U2 0
"
S2в
'
S2н
DSх2
Zт2н
S"2н
'
U 2н
U2н
S2(10 кВ)
Рис. 2. Расчетная схема сети.
7
"
S2с
'
U 2с
S2 (110 кВ)
'
S23
Zт2с
Qc23/2
Z23
"
S23
U3
Sр3
7 (1). Расчет потокораспределения в ветвях и напряжений в узлах сети.
Расчет сети 110 кВ.
1-ый этап: U 3  U ном  110 кВ .
Мощность в конце линии 23:
"
S 23  S р3  50 ,246  j  25 ,295 МВА
.
Потери мощности в сопротивлении линии 23:
D S 23 
S "23 2  Z
U ном
2
23
50 ,246 2

  25 ,295
110
2
  2 ,346  j  4 ,779   0 ,614  j  1 ,25 МВА
2
.
Мощность в начале линии 23:
'
S 23
"
 S 23  D S 23  50 ,246  j  25 ,295  0 ,614  j  1 ,25  50 ,859  j  26 ,544 МВА
.
Расчет автотрансформатора.
'
'
1 этап: U 2н
 U 2с  U 2 0  U ном  220 кВ .
Обмотка среднего напряжения.
Определим реактивную мощность Q2(110 кВ):
Q 2(110
кВ)
 P2(110
кВ)
 tg  2(110
кВ)
 20  0 ,363  7 ,259 Мвар .
Мощность в конце обмотки среднего напряжения:
"
'
S 2с  S 23  j 
Q c 23
2
 S 2(110
 50 ,859  j  26 ,544  j  0 ,762  20  j  7 ,259 
кВ)
 70 ,859  j  33 ,041 МВА.
Потери мощности в обмотке среднего напряжения:
D S 2с
" 2

S 2с 

Z
U ном
2
т2с

70 ,859 2
 33 ,041 
220
2
2
 0 ,258  j  0   0 ,033 МВА
.
Мощность в начале обмотки среднего напряжения:
'
"
S 2с  S 2с  D S 2с  70 ,859  j  33 ,041  0 ,033  70 ,892  j  33 ,041 МВА
.
Обмотка низкого напряжения.
Мощность в конце обмотки низкого напряжения:
Q 2(10 кВ)  P2(10 кВ)  tg  2(10 кВ)  65  0 ,484  31 ,481 Мвар .
"
S 2н  P2(10
 j  Q 2(10
кВ)
кВ)
 65  j  31 ,481 МВА .
Потери мощности в обмотке низкого напряжения:
D S 2н
" 2

S 2н 

Z
U ном
2
т2н

65 2
 31 ,481 
220
2
2
 0 ,516  j  65 ,596   0 ,056  j  7 ,069 МВА .
Мощность в начале обмотки низкого напряжения:
'
"
S 2н  S 2н  D S 2н  65  j  31 ,481  0 ,056  j  7 ,069  65 ,056  j  38 ,55 МВА
.
Обмотка высокого напряжения.
Мощность в конце обмотки высокого напряжения:
"
'
'
S 2в  S 2с  S 2н  70 ,892  j  33 ,041  65 ,056  j  38 ,55  135 ,947  j  71 ,591 МВА
Потери мощности в обмотке высокого напряжения:
8
.
D S 2в
" 2

S 2в 

Z
U ном
2
т2в

135 ,947 2
 71 ,591 
220
2
2
 0 ,258  j  29 ,624   0 ,126  j  14 ,449 МВА
.
Мощность в начале обмотки высокого напряжения:
'
"
S 2в  S 2в  D S 2в  135 ,947  j  71 ,591  0 ,126  j  14 ,449  136 ,073  j  86 ,04 МВА
.
Приведенная нагрузка подстанции 2:
'
S прив2  S 2в  D S х2  136 ,073  j  86 ,04  0 ,13  j  1 ,25  136 ,203  j  87 ,29 МВА .
Расчетная нагрузка подстанции 2:
Q
Q

S р2  S прив2  j   c А2  c 12   136 ,203  j  87 ,29  j   2 ,853  1 ,79  
2 
 2
 136 ,203  j  82 ,648 МВА.
Расчет кольцевой сети 220 кВ.
1-ый этап: U 1  U 2  U ном  220 кВ
Разомкнем кольцевую сеть A-1-2-A по шинам источника питания A и
представим исходную кольцевую сеть как сеть с двумя источниками питания A и
A (рис. 3).
Произвольно зададимся положительными направлениями мощностей в
линиях сети (см. рис. 3).
A
A
SA 2
SA1
S12
1
2
Sр1
Sр2
Рис. 3. Схема кольцевой сети разомкнутой по шинам источника питания.
Рассчитаем предварительное потокораспределение в сети (без учета потерь
мощности).
Потоки мощности на головных участках сети:
S А1 
^
 ^

 ^ 
S р1   Z 12  Z A2   S р2   Z A2 




^
^
^

Z A1  Z 12  Z A2

80 ,47
 j  36 ,395   3 ,304  j  12 ,05  3 ,139  j  17 ,854   136 ,203  j  82 ,648   3 ,139  j  17 ,854

3 ,168  j  13 ,984  3 ,304  j  12 ,05  3 ,139  j  17 ,854

 111 ,167  j  55 ,631 МВА.
S А2 
^
 ^ 
 ^

S р1   Z A1   S р2   Z A1  Z 12 




^
^
^

Z A1  Z 12  Z A2

80 ,47
 j  36 ,395   3 ,168  j  13 ,984   136 ,203  j  82 ,648   3 ,168  j  13 ,984  3 ,304  j  12 ,05 
3 ,168  j  13 ,984  3 ,304  j  12 ,05  3 ,139  j  17 ,854
 105 ,506  j  63 ,412 МВА.
Проверка вычислений мощностей на головных участках сети:
9

S А1  S А2  111 ,167  j  55 ,631  105 ,506  j  63 ,412  216 ,673  j  119 ,043 МВА .
S p1  S p2  80 ,47  j  36 ,395  136 ,203  j  82 ,648  216 ,673  j  119 ,043 МВА .
Баланс мощности выполняется.
Поток мощности на оставшемся участке 12:
S 12  S A1  S p1  111 ,167  j  55 ,631  80 ,47  j  36 ,395   30 ,697  j  19 ,236 МВА
.
Полученные
потоки
мощности
положительны,
следовательно,
предварительно выбранные направления мощностей верны. Следовательно,
точка потокораздела – точка 2.
Разрезаем кольцевую сеть на две радиально-магистральные по точке
потокораздела (рис. 4).
A
A
S 'A1
S "A1 1
'
S12
"
S12
S"A'2
2
Z12
ZA1
QcA1/2
S'A'2
ZA2
QcA/2
S12 SА'2
Sр1
Sр2
Рис. 4. Расчетная схема кольцевой сети разомкнутой по точке потокораздела.
"
S 12
1-ый этап: U 1  U 2  U ном  220 кВ .
Мощность в конце линии 12:
 S 12  30 ,697  j  19 ,236 МВА .
Потери мощности в сопротивлении линии 12:
D S 12 
S12" 2  Z
U ном
2
12

30 ,697 2
 19 ,236
2
 3 ,304  j  12 ,05   0 ,09  j  0 ,327 МВА
2
220
.
Мощность в начале линии 12:
'
S 12
"
 S 12  D S 12  30 ,697  j  19 ,236  0 ,09  j  0 ,327  30 ,787  j  19 ,563 МВА
.
Мощность в конце линии А1:
"
'
S А1  S 12  S р1  30 ,787  j  19 ,563  80 ,47  j  36 ,395  111 ,257  j  55 ,958 МВА
.
Потери мощности в сопротивлении линии А1:
D S А1
2
"

S А1 

Z
U ном
2
А1

111 ,257 2
 55 ,958
220
2
2
 3 ,168  j  13 ,984   1 ,015  j  4 ,481 МВА
.
Мощность в начале линии А1:
'
S А1
"
 S А1  D S А1  111 ,257  j  55 ,958  1 ,015  j  4 ,481  112 ,272  j  60 ,439 МВА
.
Мощность в конце линии А2:
"
S А2  S А2  105 ,506  j  63 ,412 МВА
D S А2
.
Потери мощности в сопротивлении линии А2:
2
"

S А2 

Z
U ном
2
А2

105 ,506 2
 63 ,412
220
2
2
 3 ,139  j  17 ,854   0 ,983  j  5 ,59 МВА
10
.
Мощность в начале линии А2:
'
S А2
"
 S А2  D S А2  105 ,506  j  63 ,412  0 ,983  j  5 ,59  106 ,489  j  69 ,001 МВА
.
Мощность источника питания:
Q
Q
'
'
S А  S А1  S А2  j   c А1  c А2
 2
2


  112 ,272  j  60 ,439  106 ,489  j  69 ,001 


 j   2 ,144  2 ,853   218 ,76  j  124 ,443 МВА.
2-ой этап. Определим напряжение U 1 и U 2 .
Продольная составляющая падения напряжения в сопротивлении линии А1:
'
D U А1 
'
PА1  R А1  Q А1  X А1
1 12 ,272  3 ,168  60 ,439  13 ,984

UА
 4 ,881 кВ .
246
Поперечная составляющая падения напряжения в сопротивлении линии А1:
'
 U А1 
'
PА1  X А1  Q А1  R А1

112 ,272  13 ,984  60 ,439  3 ,168
UА
 5 ,604 кВ .
246
Напряжение в точке 1:
U1 
U A  D U A1 2   U A1 2   246  4 ,881 2  5 ,604 2  241 ,184 кВ .
Продольная составляющая падения напряжения в сопротивлении линии 12:
'
D U 12 
'
P12  R12  Q 12  X 12
30 ,787  3 ,304  19 ,563  12 ,05

U1
 1 ,399 кВ .
241 ,184
Поперечная составляющая падения напряжения в сопротивлении линии 12:
'
 U 12 
'
P12  X 12  Q 12  R12

30 ,787  12 ,05  19 ,563  3 ,304
U1
 1 ,27 кВ .
241 ,184
Напряжение в точке 2":
U 1  D U 12 2    U 12 2  241 ,184  1 ,399 2  1 ,27 2  239 ,788 кВ .
Продольная составляющая падения напряжения в сопротивлении линии А2:
U 2" 
'
D U А2 
'
PА2  R А2  Q А2  X А2

1 0 6,489  3 ,139  69 ,001  17 ,854
UА
 6 ,367 кВ .
246
Поперечная составляющая падения напряжения в сопротивлении линии А2:
'
 U А2 
'
PА2  X А2  Q А2  R А2

106 ,489  17 ,854  69 ,001  3 ,139
UА
 6 ,848 кВ .
246
Напряжение в точке 2':
U A  D U A2 2   U A2 2
Напряжение в точке 2:
U 2' 
U2 
U 2 '  U 2"
2


239 ,731  239 ,788
 246
 6 ,367
2
 239 ,759 кВ
2
Расчет автотрансформатора.
2 этап.
11
.
 6 ,848
2
 239 ,731 кВ
.
Продольная составляющая падения напряжения в обмотке высокого
напряжения:
'
D U в0 
'
P2в  R т2в  Q 2в  X т2в
1 3 6,073  0 ,258  86 ,04  29 ,624

U2
 10 ,777 кВ .
239 ,759
Поперечная составляющая падения напряжения в обмотке высокого
напряжения:
'
 U в0 
'
P2в  X т2в  Q 2в  R т2в
1 3 6,073  29 ,624  86 ,04  0 ,258

U2
 16 ,72 кВ .
239 ,759
Напряжения в средней точке автотрансформатора:
U2 0 
U 2
 D U в0    U в0  
2
2
239 ,759
 10 ,777
2
 16 ,72   229 ,592 кВ .
2
Продольная составляющая падения напряжения в обмотке среднего
напряжения:
'
D U 0с 
'
P2с  R т2с  Q 2с  X т2с
U2

70 ,892  0 ,258  33 ,041  0
 0 ,08 кВ
229 ,592
0
.
Поперечная составляющая падения напряжения в обмотке среднего
напряжения:
'
 U 0с 
'
P2с  X т2с  Q 2с  R т2с
U2
70 ,892  0  33 ,041  0 ,258

  0 ,037 кВ
229 ,592
0
.
Значение напряжение на шинах среднего напряжения, приведенное к
шинам высокого напряжения:
'
U 2с 
U 2 0  D U 0с 2   U 0с 2

229 ,592
 0 ,08     0 ,037
2
2
 229 ,512 кВ .
Продольная составляющая падения напряжения в обмотке низкого
напряжения:
'
D U 0н 
'
P2н  R т2н  Q 2н  X т2н
U2

65 ,056  0 ,516  38 ,55  65 ,596
 11 ,16 кВ
229 ,592
0
.
Поперечная составляющая падения напряжения в обмотке низкого
напряжения:
'
 U 0н 
'
P2н  X т2н  Q 2н  R т2н
U2

65 ,056  65 ,596  38 ,55  0 ,516
 18 ,5 кВ
229 ,592
0
.
Значение напряжение на шинах низкого напряжения, приведенное к
шинам высокого напряжения:
'
U 2н 
U 2 0  D U 0н 2   U 0н 2

229 ,592
 11 ,16   18 ,5   219 ,213 кВ .
2
2
Для дальнейшего расчета режима сети среднего напряжения необходимо
сначала отрегулировать напряжения на шинах СН. Зададимся желаемым
напряжением на шинах среднего напряжения (110 кВ):
жел
Uс
 1 ,1  U ном  1 ,1  110  121 кВ .
Регулирование на стороне СН:
Определим ответвление регулируемой части обмотки, обеспечивающее
12
желаемое напряжение на шинах среднего напряжения:
жел
n отв
 U сжел  U вн
 100 %
 121  230
 100 %



1

 1 
 0 ,106 .
 U ' U
 ΔU
229
,
512

121
2
%


отв%
сн
 2с

жел
Вычисленное значение n отв
 0 ,106
округляется до ближайшего целого
действ
числа с учетом максимального числа ответвлений: n отв
 0.
Действительное
автотрансформатора:
напряжение
U  U сн 
ΔU отв%
действ
 2с

 1  n отв
U вн
100 %

'
U 2с
на
шинах
 229 ,512  121
 
230

среднего

2 %
 1  0 
100 %

напряжения

  120 ,743 кВ .

Расчет сети 110 кВ.
2 этап.
Продольная составляющая падения напряжения в сопротивлении линии 23:
'
D U 23 
'
P23  R 23  Q 23  X 23

50 ,859  2 ,346  26 ,544  4 ,779
U 2с
 2 ,039 кВ .
120 ,743
Напряжение в точке 3:
U 3  U 2с  D U 23  120 ,743  2 ,039  118 ,705 кВ
.
Напряжение на шинах низкого напряжения подстанций 1 и 3, приведенное
к стороне высокого напряжения
Продольная
составляющая
падения
напряжения
в
обмотках
трансформаторов на подстанции 1:
D U т1 
80 ,47

Pприв1
 D Pх1   R т1  Q прив1  D Q х1   X
т1

U1
 0 ,164   1 ,999   40 ,329  1 ,008   50 ,381
 8 ,879 кВ.
241 ,184
Поперечная
составляющая
трансформаторов на подстанции 1:
 U т1 
80 ,47

Pприв1
 D Pх1   X
т1
падения
 Q прив1  D Q х1   R т1
напряжения
в
обмотках

U1
 0 ,164   50 ,381   40 ,329  1 ,008   1 ,999
 16 ,449 кВ.
241 ,184
Значение напряжение на шинах низкого напряжения подстанции 1,
приведенное к шинам высокого напряжения:
U 1  D U т1 2   U т1 2  241 ,184  8 ,879 2  16 ,449 2  232 ,886 кВ .
Продольная
составляющая
падения
напряжения
в
обмотках
трансформаторов на подстанции 3:
'
U 1н 
13
Pприв3
D U т3 

 D Pх3   R т3  Q прив3  D Q х3   X
т3

U3
50 ,246
 0 ,072   0 ,711   26 ,057  0 ,52   17 ,358
 4 ,035 кВ.
118 ,705
Значение напряжение на шинах низкого напряжения подстанции 3,
приведенное к шинам высокого напряжения:
'
U 3н  U 3  D U т3  118 ,705  4 ,035  114 ,67 кВ .
8 (2). Выбор коэффициентов трансформации и проверку достаточности
диапазонов регулирующих устройств на всех подстанциях.
Зададимся желаемым напряжением на шинах низкого напряжения (10 кВ)
в соответствии с законом встречного регулирования:
в режиме наибольших нагрузок: U нжел  1 ,05  U ном  1 ,05  10  10 ,5 кВ .
Регулирование напряжения на стороне НН подстанции 2:
Добавочная ЭДС линейного регулятора, обеспечивающая желаемое
напряжение на шинах низкого напряжения:
De
жел

'
жел
Uн

U 2н  U нн
 10 ,5 
U вн
219 ,213  11
 0 ,016 кВ .
230
Ответвление регулируемой части обмотки, обеспечивающее желаемую ЭДС:
жел
n отв
De

U нн 
жел
ΔU

отв%
100 %
0 ,016
 0 ,096 .
1 ,5 %
11 
100 %
жел
 0 ,096 округляется до ближайшего целого числа с
Вычисленное значение n отв
действ
 0.
учетом максимального числа ответвлений: n отв
После этого определяется действительное напряжение на шинах низкого
напряжения автотрансформатора:
'
U 2н 
U 2н  U нн
U вн
действ
 n отв

ΔU
отв%
100 %
 U нн 
219 ,213  11
230
 0
1,5 %
 11  10 ,484 кВ .
100 %
Регулирование напряжения на стороне НН подстанции 1:
жел
n отв
'
 U 1н
 100 %
 U нн
 232 ,886  11
 100 %




1

 1 
 4 ,051 .
 U жел  U
 ΔU
10
,
5

230
1
,
5
%


отв%
вн
 н

действ
n отв
 4.
14
'
U 1 н  U нн
U 1н 
U вн

ΔU отв%
действ
  1  n отв

100 %





232 ,886  11

1,5 % 
230   1  4 

100 % 

 10 ,508 кВ .
Регулирование напряжения на стороне НН подстанции 3:
'
 U 3н
 100 %
 U нн
 114 ,67  10 ,5
 100 %
жел
n отв   жел
 1 

 1 
  0 ,161 .
U
 ΔU
10
,
5

115
1
,
78
%

U


отв%
вн
 н

действ
n отв
 0.
'
U 3 н  U нн
U 3н 
U вн

ΔU отв%
действ
  1  n отв

100 %





114 ,67  10 ,5

1,78 % 
115   1  0 

100 % 

 10 ,47 кВ .
В нормальном режиме удается отрегулировать напряжение на шинах 10 кВ
до желаемого уровня, следовательно, диапазон регулирования РПН
трансформаторов достаточен.
9 (3). Расчет потерь активной мощности и электроэнергии в сети.
Нагрузочные потери в воздушных линиях:
ΔPл.нагр = ΔPА1 + ΔPА2 + ΔP12 + ΔP23 = 1,015 + 0,983 + 0,09 + 0,614 = 2,702 МВт.
ΔПотери на корону в воздушных линиях:
D PкорА1  D Pуд.кор.300 
300
D PкорА2  D Pуд.кор.300 
300
D Pкор12  D Pуд.кор.300 
300
D Pкор23  D Pуд.кор.120 
120
FA1
FA2
F12
F23
 L A1  n ц.A1  0 ,84 
300
300
 L A2  n ц.A2  0 ,84 
 33  1  0 ,028 МВт ,
300
400
 L12  n ц.12  0 ,84 
300
 L 23  n ц.23  0 ,08 
120
240
150
 43  1  0 ,027 МВт ,
 28  1  0 ,029 МВт ,
 23  2  0 ,0029 МВт ,
ΔPл.кор = ΔPкорА1 + ΔPкорА2 + ΔPкор12 + ΔPкор23 = 0,028 + 0,027 + 0,029 + 0,0029 = 0,087
МВт.
Нагрузочные потери в трансформаторах:
ΔPтр.нагр = ΔPт1 + ΔP2в + ΔP2с + ΔP2н + ΔPт3 = 0,306 + 0,126 + 0,033 + 0,056 + 0,174 = 0,695
МВт.
Нагрузочные потери в сети:
ΔPнагр = ΔPл.нагр + ΔPтр.нагр = 2,702 + 0,695 = 3,397 МВт.
Потери холостого хода в трансформаторах:
ΔPтр.х = ΔPх1 + ΔPх2 + ΔPх3 = 0,164 + 0,13 + 0,072 = 0,366 МВт.
Условно-постоянные потери в сети:
ΔPусл-пост = ΔPл.кор + ΔPтр.х = 0,087 + 0,366 = 0,453 МВт.
Суммарные потери в сети:
15
ΔP = ΔPнагр + ΔPусл-пост = 3,397 + 0,453 = 3,850 МВт.
Потери в линиях:
ΔPл = ΔPл.нагр + ΔPл.кор = 2,702 + 0,087 = 2,789 МВт.
Потери в трансформаторах:
ΔPтр = ΔPтр.нагр + ΔPтр.х = 0,695 + 0,366 = 1,061 МВт.
Суммарные потери в сети в % от суммарной мощности нагрузки сети:
D P % 
D P
P1  P2 (10
кВ)
 P2 (110
кВ)
 P3
 100 % 
3 ,850
80  65  20  50
 100 %  1 ,79 %
.
находятся в допустимых пределах, т.к. не превышают 4-5%.
Суммарные нагрузочные потери в рассматриваемой сети в % от
суммарных потерь:
D Pнагр% 
D Pнагр
D P
 100 % 
3 ,397
 100 %  88 ,23 %
3 ,850
.
Суммарные условно-постоянные потери в рассматриваемой сети в % от
суммарных потерь:
D Pусл - пост% 
D Pусл - пост
D P
 100 % 
0 ,453
 100 %  11 ,77 %
3 ,850
.
Таким образом, большую часть в суммарных потерях составляют
нагрузочные потери.
Суммарные потери в линиях в % от суммарных потерь:
D Pл% 
D Pл
D P
 100 % 
2 ,789
 100 %  72 ,44 % .
3 ,850
Суммарные потери в трансформаторах в % от суммарных потерь:
D Pтр% 
D Pтр
D P
 100 % 
1 ,061
3 ,850
 100 %  27 ,56 % .
Таким образом, большую часть в суммарных потерях составляют потери в
линиях.
Нагрузочные годовые потери электроэнергии в сети:
ΔЭнагр = ΔPнагр · τ = 3,397 · 2840 = 9647,5 МВт·ч/год.
Время потерь:
1
2
2 T
1
2 4300
     нб    
3
3 8760
3
3 8760
2
 2840
ч
год
.
Условно-постоянные годовые потери электроэнергии в сети:
ΔЭусл-пост = ΔPусл-пост· Tгод = 0,453 · 8760 = 3968,3 МВт·ч/год.
Суммарные годовые потери электроэнергии в сети:
ΔЭ = ΔЭнагр + ΔЭусл-пост = 9647,5 + 3968,3 = 13615,8 МВт·ч/год.
Годовые потери электроэнергии в линиях:
ΔЭл = ΔPл.нагр · τ + ΔPл.кор · Tгод = 2,702 · 2840 + 0,087· 8760 = 8435,8 МВт·ч/год.
Годовые потери электроэнергии в трансформаторах:
ΔЭтр = ΔPтр.нагр · τ + ΔPтр.х · Tгод = 0,695 · 2840 + 0,366 · 8760 = 5180 МВт·ч/год.
16
Суммарные годовые потери электроэнергии в рассматриваемой сети в %
от суммарной отпущенной электроэнергии нагрузке:
DЭ % 
DЭ 
Э отп 
 100 % 
13615 ,8
 100 %  1 ,47 % .
924500
Суммарная отпущенная электроэнергия нагрузке:
Э отп   P1  P2 (10 кВ)  P2 (110 кВ)  P3   T нб  80  65  20  50   4300  924500 МВт  ч/год .
Соблюдается соотношение: D Э  %  D P % .
Суммарные
годовые
нагрузочные
потери
электроэнергии
в
рассматриваемой сети в % от суммарных потерь:
D Э нагр% 
D Э нагр
DЭ 
 100 % 
9647 ,5
 100 %  70 ,86 %
13615 ,8
.
Суммарные годовые условно-постоянные потери электроэнергии в
рассматриваемой сети в % от суммарных потерь:
D Э усл - пост
D Э усл - пост% 
DЭ 
 100 % 
3968 ,3
 100 %  29 ,14 %
13615 ,8
.
Суммарные годовые потери электроэнергии в линиях в % от суммарных
потерь:
D Э л% 
DЭ л
DЭ 
8435 ,8
 100 % 
 100 %  61 ,96 %
.
13615 ,8
Суммарные годовые потери электроэнергии в трансформаторах в % от
суммарных потерь:
D Э тр% 
D Э тр
DЭ 
 100 % 
5180
 100 %  38 ,04 %
13615 ,8
17
.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа