Режим максимальных нагрузок

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 8Следующая ⇒

1-й этап

ПринимаетсяU ₃ = U ₄ = U _н = 110 кВ.

Мощность в конце участка 3-4

МВА.

Потери мощности на участке 3-4

МВА.

Мощность в начале участка 3-4

МВА.

Мощность в конце участка 0-3

, (3.21)

МВА.

Потери мощности на участке 0-3

Мощность в начале участка 0-3

МВА.

2-ой этап

Определяется напряжение в узле 3

, (3.22)

Определяется напряжение в узле 4

, (3.23)

Уточняются потери мощности.

Потери мощности на участке 3-4

МВА.

Мощность в начале участка 3-4

Мощность в конце участка 0-3

МВА.

Потери мощности на участке 0-3

Режим минимальных нагрузок

1-й этап

ПринимаетсяU ₃ = U ₄ = U _н = 110 кВ.

Мощность в конце участка 3-4

Потери мощности на участке 3-4

Мощность в начале участка 3-4

Мощность в конце участка 0-3

Потери мощности на участке 0-3

Мощность в начале участка 0-3

2-ой этап

Определяется напряжение в узле 3

Определяется напряжение в узле 4

Уточняются потери мощности.

Потери мощности на участке 3-4

Мощность в начале участка 3-4

Мощность в конце участка 0-3

Потери мощности на участке 0-3

Послеаварийный режим

1-й этап

ПринимаетсяU ₃ = U ₄ = U _н = 110 кВ.

Мощность в конце участка 3-4

МВА.

Потери мощности на участке 3-4

МВА.

Мощность в начале участка 3-4

МВА.

Мощность в конце участка 0-3

, (3.24)

МВА.

Потери мощности на участке 0-3

Мощность в начале участка 0-3

2-ой этап

Определяется напряжение в узле 3

Определяется напряжение в узле 4

Уточняются потери мощности.

Потери мощности на участке 3-4

МВА.

Мощность в начале участка 3-4

МВА.

Мощность в конце участка 0-3

МВА.

Потери мощности на участке 0-3

Расчет для остальных участков радиально-магистрального варианта сети выполняется аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицы 3.5 и 3.6.

Таблица 3.5–Расчетные величины напряжений на стороне ВН подстанций

№ п/с	U_вн, кВ в режимах:
№ п/с	Макс. нагрузок	Мин. нагрузок	ПАР
1	119, 20	115, 02	117, 26
2	118, 42	114, 88	115, 68
3	118, 05	114, 72	114, 78
4	115, 71	114, 11	112, 37
5	118, 85	113, 52	-

Таблица 3.6–Расчетные потери мощности в ЛЭП

Участок

Δ P, МВт

Δ Q, Мвар

Макс

Мин

ПАР

Макс

Мин

ПАР

0-1

0, 25

0, 02

0, 52

0, 26

0, 02

0, 54

0-2

0, 53

0, 03

1, 12

0, 56

0, 04

1, 17

0-3

0, 53

0, 05

1, 15

0, 56

0, 05

1, 21

3-4

0, 10

0, 01

0, 19

0, 11

0, 01

0, 20

0-5

0, 12

0, 11

0, 12

0, 11

Итого:

1, 53

0, 22

2, 99

1, 61

0, 23

3, 13

Суммарные потери активной и реактивной мощности в сети в нормальном режиме при максимальных нагрузках составляют: Δ P=1, 53 МВт; Δ Q=1, 61 Мвар.

3.5.2 Расчет режима кольцевой сети

Уточненный расчет режима кольцевой сети в нормальном режиме производится в два этапа. На первом этапе производится расчет сети без учета потерь мощности. Далее кольцевая сеть разрезается по точке потокораздела на две разомкнутые сети, которые рассчитываются с учетом потерь мощности.

Уточненный расчет режима кольцевой сети рассмотрен на примере расчета кольцевого участка смешанного варианта сети, предварительный расчет которого выполнен в пп 1.6.2.

РЭС

Схема выделенного кольцевого участка этой сети приведена на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Схема кольцевого участка смешанной сети

Схема замещения кольцевого участка приведена на рисунке 3.6.

I EA1Z03pCDVcMsC5ub3KTWT/SBw77WAkOoZAZDXWMXSZlKGt0Jsx8h8TeyffORJZ9JW1vRg53rZwr tZTONMQNtelwW2N53l+chrfRjJvH5GXYnU/b6/dh8f61S1Dr+7tp8wwi4hT/nuEXn9GhYKajv5AN otWQpjwl8v0pAcH+aqUWII4almqegCxy+X9B8QMAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEAtoM4kv4A AADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAA IQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQABgAIAAAA IQAxcP9LXCAAAEg4AgAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQItABQABgAI AAAAIQADjIbi4AAAAAkBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAALYiAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAA AAQABADzAAAAwyMAAAAA ">

X_Л01R_Л01

X_Л02_R_л02_RR_Л02

X_Л12R_Л12

X_Т2

R_Т2

g_Т2

b_Т2

X_Т1

R_Т1

g_Т1

b_Т1

Рисунок 3.6 – Схема замещения кольцевого участка смешанной сети

Расчеты зарядных мощностей ЛЭП кольцевого участка в нормальном режиме выполнены по формуле (3.1) и результаты сведены в таблицу 3.7.

Таблица 3.7–Зарядные мощности ЛЭП

Участок ЛЭП	Число цепей, шт	b_ij, мкСм	DQ_{c ij}, Мвар
0-1	1	94, 15	1, 14
0-2	1	94, 15	1, 14
1-2	1	129	1, 56

Расчетные нагрузки узлов определены по выражениям (3.2 - 3.7) и а результаты расчетов приведены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 – Расчетные нагрузки (нормальный режим максимальных нагрузок)

№ п/с	Р_i, МВт	Q_i, Мвар	DQ_c_i, Мвар	DP_{хх п}_i, МВт	DP_п_i, МВт	DQ_ххп_i, Мвар	DQ_п_i, Мвар	P_p_i, МВт	Q_p_i, Мвар	S_p_i, МВА
1	20	6, 96	1, 35	0, 028	0, 135	0, 180	2, 354	20, 16	8, 14	21, 74
2	25	8, 70	1, 35	0, 04	0, 12	0, 27	2, 30	25, 16	9, 92	27, 04

Схема сети для рассматриваемого примера приведена на рисунке 3.7.

0 Х_Л01R_Л01

Х_Л02R_Л02_▼2Х_Л12R_Л12 1

Рисунок 3.7 – Схема кольцевого участка сети с расчетными нагрузками вузлах

На первом этапе кольцевой участок рассчитывается без учета потерь мощности.

Находится поток мощности на головном участке 0-1

, (3.25)

где комплексно- сопряженное сопротивление участка i-j, Ом.

Сопротивления участков сети для рассматриваемой сети приведены в таблице 1.24.

П р и м е ч а н и е – Если все участки кольцевой сети имеют одинаковое сечение, то в формуле (3.40) можно вместо комплексно-сопряженных сопротивлений использовать длины соответствующих участков.

По первому закону Кирхгофа

. (3.26)

. (3.27)

Проверка 1:

. (3.28)

Проверка 2:

мощность источника

. (3.29)

Мощность потребителей

. (3.30)

Условие проверки

. (3.31)

Условие выполняется

Находится точка потокораздела. В данном случае это будет узел 2. На рисунке 3.7 точка потокоздела помечена знаком ▼.

0 Х_Л01R_Л01

Х_Л02R_Л0222^'Х_Л12R_Л12 1

Далее кольцевой участок разрезается по точке потокораздела на два разомкнутых участка (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 – Схема кольцевого участка сети с разрезанием по точкепотокораздела

Нагрузки узлов 2 и 2^'определяются из предыдущего расчета

Далее оба участка рассчитываются с учетом потерь мощности по методике, изложенной в пп. 3.5.1.

При этом расчет целесообразно начинать с более простого участка (в данном примере с участка 0-2).

Рассчитывается нормальный режим участка 0-2 при максимальных нагрузках.

Расчетная схема участка приведена на рисунке 3.9.

₀

Хл₀₂ R_Л₀₂

₂

0 2

Рисунок 3.9 – Расчетная схема участка 0-2

Принимается U2 = Uн = 110 кВ.

Мощность в конце участка 0-2

. (3.32)

МВА.

Потери мощности на участке 0-2

. (3.33)

МВА.

Мощность в начале участка 0-2

. (3.34)

МВА.

Определяется напряжение в узле 2 через продольную составляющую падения напряжения

. (3.35)

По заданию напряжение на шинах РЭС в режиме максимальных нагрузок U0=1, 1∙ Uн = 1, 1∙ 110=121 кВ.

Уточняются потери мощности на участке 0-2

Далее рассчитывается с учетом потерь мощности участок 0-1-2'.

Расчетная схема участка приведена на рисунке 3.10.

E b2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAJH8JAnhAAAACgEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAuwwAAGRycy9k b3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAADJDQAAAAA= ">

₀

X_Л₀₁ R_Л₀₁

₁ X_Л₁₂ R_Л₁₂

₂

0 12'

Рисунок 3.10 – Расчетная схема участка

Так как точки 2 и 2' (рисунок 3.8) по сути, составляют одну точку, то напряжение в точке 2' будет точно таким же, как в точке 2; оно определено по формуле3.35; U2 = 117, 98кВ.

Таким образом, расчет участка 1-2, а затем и 0-1 можно вести по известному напряжению в конце участка и известной нагрузке, то есть в один этап без использования итерационных расчетов.

Мощность в конце участка 1-2

МВА.

Напряжение в узле 1

, (3.36)

кВ.

Потери мощности на участке 1-2,

Мощность в начале участка 1-2,

МВА.

Мощность в конце участка 0-1

. (3.37)

МВА

МВА.

Потери мощности на участке 0-1,

МВА.

На этом расчет режима сети закончен, поскольку определены напряжения во всех узлах и потери мощности на всех участках.

Проверяют правильность проведенных расчетов, определив расчетным путем напряжение в узле 0 (шины РЭС) и сравнив его с заданным напряжением в режиме максимальных нагрузок, равным 121 кВ.

, (3.38)

Погрешность расчета составляет

то есть менее допустимой (5%).

Расчет аварийных режимов кольцевого участка заключается в поочередном отключении головных участков 0-1 и 0-2 и расчета соответствующих разомкнутых сетей, как это описано в пп. 3.5.1.

3.6 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций и выбор регулировочных ответвлений трансформаторов

В предыдущем пункте были определены напряжения на стороне высшего напряжения (ВН) подстанций – Ui. Для оценки уровней напряжения непосредственно у потребителей и выбора регулировочных ответвлений трансформаторов понижающих подстанций необходим расчет напряжений на стороне низшего напряжения (НН).

3.6.1 Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций

Напряжение на шинах низшего напряжения i-ой подстанции, приведенное к стороне ВН, определяется из следующего выражения

, (3.39)

где –соответственно продольная и поперечная составляющие падения напряжения в продольной ветви схемы замещения i-ой подстанции, кВ.

Для сетей с номинальным напряжением 150 кВ и ниже можно пренебречь величиной поперечной составляющей падения напряжения. Тогда

, (3.40)

где – мощность в начале продольной ветви схемы замещения i-ой подстанции, МВА, которую можно определить двояко:

(3.41)

Или

. (3.42)

Находятся R_тi и X_тi, соответственно активное и индуктивное сопротивления продольной ветви схемы замещения i- ой подстанции, Ом

, (3.43)

, (3.44)

где U _нт–номинальное напряжение трансформатора на стороне ВН, кВ;

n _i–количество трансформаторов на подстанции, шт.

3.6.2 Выбор регулировочных ответвлений трансформаторов

Одно из основных средств регулирования напряжения у потребителей - трансформаторы с переключением регулировочных ответвлений под нагрузкой (сокращенно «трансформаторы с РПН»). Обычно регулировочные ответвления выполняются на стороне высшего напряжения трансформатора, которая имеет меньший рабочий ток. При этом облегчается работа переключающего устройства.

Сведения о ступенях регулирования (пределах регулирования) трансформаторов 110 и 150 кВ приведены в таблицах 1.29 и 1.30.

В курсовом проекте необходимо выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на всех подстанциях в нормальном режиме при максимальных и минимальных нагрузках и наиболее тяжелом послеаварийном режиме.

Регулировочные отпайки выбираются исходя из желаемых напряжений на стороне НН подстанций. Применительно к районным подстанциям, в соответствии с принципом встречного регулирования, устройства регулирования напряжения должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 6-20 кВ подстанций, к которым присоединены распределительные сети, в пределах не ниже 105% номинального в период наибольших нагрузок и не ниже 100% номинального в период наименьших нагрузок этих сетей. В аварийных режимах допускается дополнительное снижение напряжения на 5%.

Отсюда в качестве желаемых напряжений на стороне НН подстанций можно задать:

1, 05 Uн – для режима максимальных нагрузок;

Uж нн = Uн – для режима минимальных нагрузок;

1, 05 Uн – для послеаварийного режима, с допустимостью снижения напряжения до уровня 0, 95 Uн.

Желаемое регулировочное ответвление трансформатора на i- ой подстанции

, (3.45)

где U _ннт _i и U _внт _i– соответственно номинальное напряжение на стороне НН и ВН трансформаторов i- ой подстанции, кВ;

– величина ступени регулирования трансформатора в процентах от номинального напряжения, %.

В качестве действительного регулировочного ответвления трансформатора на i- ой подстанции принимается ближайшее меньшее целое число с учетом знака по отношению к .

Значение действительного ответвления должно лежать в диапазоне

, (3.46)

где –соответственно минимальное и максимальное ответвление трансформатора.

Если условие (3.46) не выполняется, то значение принимается равным последнему имеющемуся ответвлению (с ближайшим меньшим номером).

Действительное напряжение на стороне НН i- ой подстанции

. (3.47)

Пример 3.6. Определить напряжение на шинах низшего напряжения подстанций, приведенное к стороне ВН, и выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на всех подстанциях в нормальном режиме при максимальных и минимальных нагрузках и наиболее тяжелом послеаварийном режиме.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 Следующая ⇒