Расчет основных режимов работы сети и определение их параметров

Задачей выполнения данного раздела проекта является определение действительного потокораспределения и напряжений на шинах подстанций в основном нормальном режиме работы сети и при отключениях линий и трансформаторов.

Для четкого представления учитываемых параметров линий и трансформаторов и последовательности расчетов составляется схема замещения всей сети, на которой указываются значения параметров сети и режима. Параметры режима наносятся на схему замещения после расчета режима.

Схема замещения сети представлена на рисунке 6.

Расчеты потокораспределения в сети выполняются по комплексным сопротивлениям сети с учетом потерь мощности в сопротивлениях и проводимостях линий и трансформаторов и генерации реактивной мощности в линиях.

При нагрузках, заданных на шинах вторичного напряжения подстанций, и напряжении, известном на шинах источника питания сети, расчет производится итеративно: потери мощности и потокораспределение – по номинальному напряжению сети, а потери напряжения и уровни напряжения – по потокораспределению с учетом потерь мощности и по заданному для данного режима напряжению на шинах источника питания сети.

Выбор основных расчетных режимов сети определяется необходимостью выявить наибольшие возможные потоки мощности во всех элементах проектируемой сети и определить возможные высшие и низшие рабочие напряжения на приемных подстанциях. В сети с одним источником питания рассмотрим нормальный режим наибольших нагрузок, а также наиболее тяжелый режим при аварийном отключении линий или трансформаторов (в период наибольших нагрузок подстанций).

При высших уровнях рабочего напряжения возрастают потери активной мощности и энергии при коронировании проводов и линейной арматуры, а также значительно возрастает генерация мощности линиями, что в периоды малых нагрузок может привести к нежелательным последствиям.

Мощности каждой подстанции:

= (39+ j 21,83) МВА, S_н1 =44,7 МВА,

= (27+ j 15,12) МВА, S_н2 = 30,94 МВА,

= (30+ j 16,8) МВА, S_н3 = 34,38 МВА,

= (25+ j 14) МВА, S_н4 = 28,65 МВА,

= (17+ j 9,52) МВА, S_н5 = 19,48 МВА.

3.1 Режим максимальных нагрузок

Вариант 2.

Определим потери Р и Q в трансформаторах.

На подстанции 1 установлено два трансформатора ТРДН-40000/110.

S_ном=40 МВА, U_ВН=115 кВ, U_НН=10,5 кВ,

DР_хх=36 кВт, DР_к=172 кВт, u_к=10,5%, I_х=0,55%.

Потери мощности в стали трансформатора:

DР_ст1=72 кВт, DQ_ст1=440 квар.

Потери мощности в меди трансформатора:

DР_м1= 102,65 кВт,

Потери мощности в трансформаторе:

D Q_м1 = = 2506квар

=D Р_ст1 +D Р_м1 +D Q_ст1 +D Q_м1 =72+102,65+ j 440+ j 2506=174,5+ j 2946 кВА

На подстанции 2 установлено два трансформатора .

S_ном =25 МВА, U_ВН =115 кВ, U_НН =10,5 кВ,

D Р_хх =27 кВт, D Р_к =120 кВт, u_кВН-НН =10,5%,

I_х =0,7%.

DР_ст2=54 кВт, DQ_ст2=350 квар.

DР_м2= 91,9 кВт,

D Q_м2 = = 2010 квар.

=D Р_ст2 +D Р_м2 +D Q_ст2 +D Q_м2 =54+91,9 + j 350+ j 2010= 145,9+ j 2360 кВА.

На подстанции 3 установлено два трансформатора .

S_ном =25 МВА, U_ВН =115 кВ, U_НН = 10,5 кВ,

D Р_хх =27 кВт, D Р_к =120 кВт, u_кВН-НН =10,5%,

I_х =0,7%.

D Р_ст3 =54 кВт, DQ_ст3=350 квар.

DР_м3= 113,47 кВт,

D Q_м3 = = 2482 квар.

=D Р_ст3 +D Р_м3 +D Q_ст3 +D Q_м3 =54+113,47+ j 350+ j 2482=(167,7+ j 2832) кВА.

На подстанции 4 установлено два трансформатора .

S_ном =16 МВА, U_ВН =115 кВ, U_НН =10,5 кВ,

D Р_хх =27 кВт, D Р_к =120 кВт, u_кВН-НН =10,5%, I_х =0,7%.

DР_ст4=54 кВт, DQ_ст4=350 квар.

DР_м4= 78,8 кВт,

D Q_м4 = = 1724 квар.

=D Р_ст4 +D Р_м4 +D Q_ст4 +D Q_м4 =54+78,8+ j 350+ j 1724 = 132,8+ j 2074 Ква

На подстанции 5 установлено два трансформатора ТДН-16000/110.

S_ном =16 МВА, U_ВН =115 кВ, U_НН =11 кВ,

D Р_хх =19 кВт, D Р_к =85 кВт, u_кВН-НН =10,5%, I_х =0,7%.

DР_ст5=38 кВт, DQ_ст5=224 квар.

DР_м5= 63 кВт,

D Q_м5 = = 1245 квар.

=D Р_ст5 +D Р_м5 +D Q_ст5 +D Q_м5 =38+63+ j 224+ j 1245 =101+ j 1469 кВА.

Переходим к расчёту параметров установившегося режима «методом в два этапа».

1 Этап заключается в определении потоков и потерь мощности в элементах сети последовательно по элементам от концов сети (нагрузок) к началу сети (к станции), (В МВА).

Линия 2-1:

Мощность в конце участка цепи:

27+j15,12+0,146+j2,36– 3,001=27,146+j15,98МВА.

Потери мощности в линии:

0,503+j0,725МВА

Мощность в начале участка цепи:

27,146+j15,98+0,503+j0,725-j1,5=27,649+j15,205МВА.

Линия 1-РЭС:

39+j21,83+0,174+j2,946+27,649+j15,205– 3,873=68,82+j41,92 МВА.

1,546+j5,309 МВА

68,82+j41,92+1,546+j5,3-j1,94 =70,366+j45,28МВА.

Линия 4-3:

25+j14+0,132+j2,074– 2,401=25,132+j14,87МВА.

=

=0,346+j0,498МВА

25,132+j14,87+0,346+j0,498-j1,2=25,478+j14,168МВА.

Линия 5-3:

=17+j9,52+0,101+j1,469– 3,045=17,1+ j9,467 МВА.

0,282+j 0,297 МВА.

17,1+ j 9,467 +0,282+j0,297-j1,522=17,38+j8,242МВА.

Линия РЭС-3:

30+j16,8+0,167+ j 2,832- +17,38+ j8,242+25,478+ j14,168 =73,025+j40,75МВА

1,11+j3,81МВА

73,025+j40,75+1,11+j3,8-j1,129=74,135+j43,421МВA

Сопротивления трансформаторов на подстанциях:

Для подстанции 1:

R_т1= = =0,71Ом, Х_т1= = =17,36Ом.

Для подстанции 2:

R_т2= = =1,27 Ом, Х_т2= = =27,77Ом.

Для подстанции 3:

R_т3= = =1,27 Ом, Х_т3= = =27,77 Ом.

Для подстанции 4:

R_т4= = =1,27 Ом, Х_т4= = =27,77 Ом.

Для подстанции 5:

R_т5= = =2,2 Ом, Х_т5= = =43,4 Ом.

2 этап заключается в определении напряжений в узлах и падения напряжений последовательно по элементам от начала сети к концам сети.

Рабочее напряжение на шинах источника питания в режиме наибольших нагрузок:

U_РЭС=1,07 × U_ном=1,08 × 110=118,8 кВ.

Определим продольную составляющую падения напряжения в линии РЭС-1:

DU_{Л РЭС-1}= = =6,39 кВ.

Определим поперечную составляющую падения напряжения в линии РЭС-1:

кВ

кВ (Напряжение на стороне ВН подстанции).

Определим продольную составляющую падения напряжения в трансформаторах:

Определим поперечную составляющую падения напряжения в трансформаторах:

Определим приведенное к ВН напряжение подстанции:

= ;

;

Коэффициент трансформации: .

кВ; (Действительное напряжение на стороне НН)

Линия 1-2:

DU_{Л 1-2}= = =3,145 кВ.

кВ

кВ (Напряжение на стороне ВН подстанции)

= ;

;

Коэффициент трансформации: .

кВ; (Действительное напряжение на стороне НН)

Линия РЭС-3:

кВ;

кВ

кВ;

кВ

Коэффициент трансформации:

кВ; (Действительное напряжение на стороне НН)

Линия 3-4:

кВ;

кВ

кВ;

кВ

Коэффициент трансформации:

кВ; (Действительное напряжение на стороне НН)

Линия 3-5:

кВ;

кВ

кВ;

кВ

Коэффициент трансформации:

кВ; (Действительное напряжение на стороне НН)

Дополнительно расчёт проведём на ЭВМ с помощью программно-вычислительного комплекс «Project».

Результаты расчета представлены ниже:

Вносим параметры схемы замещения выбранного варианта сети в “Данные: узлы” и ”Данные: связи”

Выбираем нужную точность вычисления в окне “Установки”, нажимаем в окне “Установки” клавишу “Выполнить расчет” и получаем параметры режима, в данном случае Режима минимальных нагрузок электрической сети. Результаты расчета режима можно увидеть в окне “Результат: узлы” и ”Результат: связи”

Рисунок 3.1.1 – Результаты расчета.

Схема замещения параметров сети в режиме максимальных нагрузок

Дата добавления: 2015-08-05