Расчет рабочих режимов разомкнутых электрических сетей

Рабочий режим – условное установившееся электрическое состояние, определяемое параметрами, к которым относится значение токов, напряжений, полной либо активной и реактивной мощностей при симметричной нагрузке и отсутствии колебаний напряжений. Расчеты рабочих режимов производится:

1) для проверки допустимости показателей режима (значений напряжений – по условиям работы изоляции; значений токов – по условиям нагрева проводов; значение мощности – по условиям работы первичных генераторов, двигателей и других источников);

2) для обеспечения экономичности работы всей энергосистемы либо отдельных ее частей.

Исходными данными для расчетов рабочих режимов являются:

1) схема замещения с параметрами элементов цепи;

2) значение активной и реактивной нагрузок узлов сети, к которым они подключены, кроме одного узла, который называется расчетным балансирующим узлом;

3) напряжение источника питания.

Определение значений токов и напряжений в различных точках сети начинают с построения картины распределения полной мощности, которая называется потокараспределением, т.е. с определения мощности в начале и в конце каждого элемента сети с учетом потерь в его сопротивлениях и проводимостях. Изменение нагрузки во времени (график нагрузки) учитывается путем выполнения расчета для двух характерных режимов (максимальной и минимальной нагрузок). Практическое применение для расчета рабочих режимов сети нашли два основных типа метода:

1. прямой (если искомые величины определяются в один шаг);

2. итерационный (при котором искомые величины находятся путем постепенного перехода от более грубых решений к более точным).

Основным методом расчета рабочих режимов участков разомкнутой сети является метод "Два этапа".

Метод "Два этапа"

В реальных сетях, как правило, напряжение известно в центре питаний (на районной подстанции, где осуществляется встречное регулирование напряжения, т.е. вначале сети), а нагрузка (предприятия, трансформаторные подстанции, потребители) – в местах подключения, т.е. в середине либо в конце сети.

Исходными данными для расчета режимов методом "Два этапа" являются:

1) схема замещения с параметрами элементов сети;

2) нагрузка в конце разомкнутого участка сети и напряжение в его начале.

На первом этапе (нулевая итерация) в качестве первого приближения напряжение во всех точках участка цепи принимается равным номинальному напряжению сети и по нему производится расчет распределения мощности на всем участке. Расчет производится с конца участка цепи, где известна нагрузка и ведется по направлению к источнику, где известно напряжение.

Расчет начинается с определения потерь мощности во всех элементах сети при номинальном напряжении. Поскольку большинство расчетов относится к сети, к которой подключена обмотка ВН трансформатора, параметры приводятся к напряжению этой сети:

Потери:

При расчете потерь в трансформаторе подставляются Р и Q с конца. После этого определяется мощность S:

На втором этапе уточняется первоначальное потокараспределение и определяется действительные напряжения на всех участках сети.

Напряжение в линии постоянно, поэтому потери определяются как:

U3 – напряжение на шинах НН трансформатора, приведенное к напряжению обмотки ВН.

Uотв – напряжение ответвления обмотки ВН трансформатора, подключенный в данный момент к сети.

Расчет рабочего режима для минимальных нагрузок проводится аналогично с учетом возможности встречного регулирования напряжения на шинах источника питания, т.е. если в режиме максимальных нагрузок напряжение источника на 5 % выше номинального напряжения сети, которое от него питается, то в режиме минимальных нагрузок напряжение источника равно номинальному напряжению сети.

В расчетах рабочих режимов коэффициент трансформации чаще всего не задан, а определяется для двух этапов отдельно, исходя из напряжения ВН трансформатора, потерь напряжения в трансформаторе и желаемого напряжения на стороне НН для обеспечения встречного регулирования напряжения.

Дата добавления: 2015-08-05