Определение мощностей и уровней напряжения в узловых точках сети

Используем для решения задачи метод преобразования, для этого заданную сложную сеть путем постепенных преобразований приводим к линии с двухсторонним питанием.

Рисунок 2 – Расчетная схема задачи с распределением нагрузки

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

Рисунок 3 – Эквивалентная преобразованная расчетная схема сети

После того как мы разнесли нагрузку 3 из узла 3 в узел 2 и 4 получим 2 параллельных линии.

км

Определяем потоки мощности:

Найдем мощность, протекающую на участке В4:

Найдем мощность, протекающую на участке А1:

Найдем мощности на оставшихся участках:

Вернемся к первоначальной схеме:

Рассчитаем токи на всех участках при :

По рассчитанным токам выберем провода:

А-1 АС-95 (Iном=330 А)

1-2 АС-35 (Iном=175 А)

4-2 АС-35 (Iном=175 А)

4-3 АС-35 (Iном=175 А)

2-3 АС-35 (Iном=175 А)

В-4 АС-120 (Iном=390 А)

Рассчитаем сопротивления:

Найдем потоки мощностей с учетом сопротивления проводов:

Проведем преобразование схемы – перенесем нагрузку из точки 3 в точки 2 и 4.

Определим эквивалентное сопротивление:

Найдем мощность, протекающую на участке В4:

Найдем мощность, протекающую на участке А1:

Найдем мощности на оставшихся участках:

Вернемся к первоначальной схеме:

Определим потоки активных и реактивных мощностей:

Определим уровни напряжения в узлах:

Контрольные вопросы

1) Как производится выбор ответвлений трансформаторов с РПН?

Трансформаторы со встроенным устройством РПН отличаются от трансформаторов с ПБВ наличием специального переключающего устройства, а также увеличенным числом ступеней регулировочных ответвлений и величиной диапазона регулирования. Например, для трансформаторов с номинальным напряжением основного ответвления обмотки ВН на 115 кВ предусматриваются диапазоны регулирования ±16% при ±9 ступенях регулирования по 1,78% каждая.

На рисунке 4 представлена принципиальная схема трансформатора с РПН. Обмотка ВН этого трансформатора состоит из двух частей – нерегулируемой “а” и регулируемой “б”.

Рисунок 4 - Принципиальная схема трансформатора с РПН

На регулируемой части имеется ряд ответвлений к неподвижным контактам 1-4. Ответвления 1-2 соответствуют части витков, включенных согласно с витками основной обмотки. При включении ответвлений 1-2 коэффициент трансформации трансформатора увеличивается. Ответвления 3-4 соответствуют части витков, соединенных встречно по отношению к виткам основной обмотки. Их включение уменьшает коэффициент трансформации, так как компенсирует действие части витков основной обмотки. Основным выводом обмотки ВН трансформатора является точка 0. Число витков, действующих согласно и встречно с витками основной обмотки, может быть неодинаковым.

На регулируемой части “б” обмотки имеется переключающее устройство, состоящее из подвижных контактов “в” и “г”, контакторов К1 и К2 и реактора Р. Середина обмотки реактора соединена с нерегулируемой частью обмотки “а” трансформатора. В переменном режиме ток нагрузки обмотки ВН распределяется поровну между половинами обмотки реактора. Поэтому магнитный поток маленький и потеря напряжения в реакторе небольшая.

Допустим, что требуется переключить устройство РПН с ответвления 2 на 1. При этом отключают контактор К1, переводят подвижный контакт “в” на контакт ответвления 1 и опять включают контакт К1. Таким образом, секция 1-2 обмотки оказывается замкнутой на обмотку реактора Р. Значительная индуктивность реактора ограничивает уравнительный ток, который возникает в результате наличия напряжения на секции 1-2 обмотки. После этого отключают контактор К2, переводят подвижный контакт на контакт ответвления 1 и включают контактор К2.

Реактор и все неподвижные и подвижные контакты, переключающие устройства размещают в баке трансформатора. Контакторы помещают в отдельном стальном кожухе, залитом маслом и укрепленном снаружи бака трансформатора. Такая конструкция облегчает проведение ревизии контактов и смену масла.

2) Как осуществляется вторичное регулирование частоты?

При выполнении регуляторов скорости турбин со статическими характеристиками первичное регулирование частоты не обеспечивает поддержание номинальной частоты в системе. Поэтому дополнительно применяют вторичное регулирование. Оно заключается в смещении характеристик регуляторов скорости турбин параллельно самим себе. Вторичное регулирование может осуществляться вручную или автоматически.

Рассмотрим совместный процесс первичного и вторичного регулирования частоты (рисунок 5).

Рисунок 5 - Совместный процесс первичного и вторичного регулирования частоты

Известны усредненная характеристика регуляторов скорости генераторов системы Р_го и статическая характеристика нагрузки Р_но. В точке О соблюдается баланс активных мощностей при частоте f_н. Если отсутствуют первичные регуляторы скорости, то при росте нагрузки потребителей мощность генераторов Р_г остается неизменной и частота снизится до f₁, а характеристика нагрузки переместится в точку 1 и займет положение Р_н.

При включенных регуляторах скорости генераторы наберут часть нагрузки, и пересечение характеристик Р_го и Р_н окажется в точке 2, а частота станет f₂, причем f₁ < f₂ < f_н. При включении регуляторов вторичного регулирования характеристика генераторов Р_го будет смещаться до тех пор, пока частота не станет равной номинальной f_н (точка 3, характеристика Р_го^'). В результате весь прирост нагрузки ∆Р примут на себя генераторы станций.

Для выполнения вторичного регулирования частоты в системе обычно выделяют одну или несколько станций, а все остальные поддерживают постоянную нагрузку и участвуют только в процессе первичного регулирования частоты.

Заключение

На первом этапе для предварительного расчета мощностей на участках сети, я провела упрощающие преобразования схемы, что позволило мне привести схему к линии с двусторонним питанием. После предварительного определения мощностей мною были выбраны сечение проводов и проведен уточненный расчет мощностей с учетом действительных сопротивлений каждого участка сети. Далее, на втором этапе расчета определяются уровни напряжения в узлах нагрузки.

Проделав эту расчетно-графическую работу мною были закреплены умения и систематизированы знания, которые были получены при изучении дисциплины «Электрические сети и системы», научилась применять эти знания на практике, так же были получины навыки по работе со справочной литературой.

Список литературы

1. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах-М.: Высшая школа, 1978

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. Солдаткина Л.А. Электрические сети и системы – М.:Энергия, 1978

Дата добавления: 2015-08-05