Расчет схемы замещения электрической сети

Схема замещения сети составляется по расчетной схеме сети, которая представлена на на рисунке 7.

Рисунок 7 – Расчетная схема сети.

Схема замещения районной сети объединяет схемы замещения трансформаторов подстанций, линий электропередач, компенсирующих устройств, генераторов в соответствии с коммутационной схемой системы.

Все параметры схемы замещения вычисляются по погонным параметрам R_o, X_o, b_o для воздушных линий и паспортным данным для трансформаторов. В целях упрощения расчетов вместо емкостей проводимостей линий электропередачи учитываются зарядные мощности Q_с, а вместо проводимостей трансформаторов – потери холостого хода DS_х = DР_х + jDQ_х.

Для n параллельно работающих линий длиной l параметры эквивалентной схемы замещения будут равны:

, (39)

, (40)

, (41)

где x₀, r₀ – погонные реактивное и индуктивное сопротивление линии;

b₀ – ёмкостная проводимость.

Параметры схемы замещения приведены в таблице 8 для воздушных линий и в таблице 9 для трансформаторов.

Таблица 8

Расчетные параметры линий

№ линии	Лин.	Длина, км	Число цепей	r0, Ом/км	x0, Ом/км	Rл, Ом	Xл, Ом	∙ ,См/км	Qс/2, МВАр
А-1			1+1	0,118	0,405	2,1	7,1	2,808	1,19
1-5			1+1	0,422	0,444	8,0	8,4	2,547	1,17
1-3				0,301	0,434	5,4	7,8	2,611	0,28
3-4				0,422	0,444	13,1	13,8	2,547	0,48
1-4				0,301	0,434	8,1	11,7	2,611	0,43
А-2				0,422	0,444	5,3	5,6	2,547	0,77
2-6				0,422	0,444	14,3	15,1	2,547	0,52

Таблица 9

Расчетные параметры трансформаторов

№ п/ст	№ линии	r, Ом	x, Ом	DРх, МВт	DQх, МВАр
		0,7	17,4	0,072	0,52
		14,7	220,0	0,0115	0,0504
		2,2	43,4	0,038	0,224
		1,3	28,0	0,054	0,35
		1,3	28,0	0,054	0,35
		8,0	139,0	0,014	0,07

Схема замещения районной сети представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 – Схема замещения.

5.2 Расчёт режима максимальных нагрузок

Электрический расчет производится методом последовательных приближений в два этапа. На первом этапе принимается, что напряжения во всех узловых точках равны номинальному напряжению. При таком условии находятся распределение мощностей в сети с учетом потерь мощности и зарядных мощностей, генерируемых линиями. На втором этапе определяются напряжения в узловых точках.

Потери мощности D S_об в обмотках трансформатора:

(42)

где Р_н и Q_н – активная и реактивная мощности нагрузки соответственно;

R_т и Х_т – активное и индуктивное сопротивления трансформатора соответственно.

Потери мощности в линии:

(43)

где – полная мощность в конце линии, МВА.

Проведем расчет по методу последовательных приближений. Для этого, продвигаясь из конца сети к началу, определяют мощности в конце и начале каждого участка, т.е. учитывают потери мощности в элементах сети.

Мощность начала линии 10-12:

Расчетная мощность узла 10:

, (44)

,

Мощность начала линии 9-11:

Расчетная мощность узла 9:

, (45)

Расчёт кольцевого участка схемы:

В начале производится мысленный разрез кольцевого участка по узлу 1 (рисунок 8) и определяются расчетные мощности узлов (рисунок 9):

Рисунок 9 – Схема развернутого кольцевого участка.

Потоки мощностей рассчитываем по правилу моментов:

, (46)

, (47)

Для проверки сложим все расчетные мощности, и полученное число сравним с суммой мощностей головных участков, МВА:

; (48)

Как видно, расчеты выполнены с достаточной точностью. Для определения перетоков мощности по участку 1-9 замкнутого контура используем первый закон Кирхгофа:

, (49)

Рисунок 10 – Упрощенная схема кольца с расчетными мощностями подстанций.

Таким образом, узел 10 является точкой потокораздела. Далее расчет ведется по

методу последовательных приближений. Для этого, продвигаясь из конца сети к началу, определяют мощности в конце и начале каждого участка, т.е. учитывают потери мощности в элементах сети.

Мощность начала линии находится по формуле (50), МВА:

, (50)

где - потери на участке, которые находятся по формуле 43.

Мощность начала линии 9-10:

Мощность конца линии 1-9:

, (51)

Мощность начала линии 1-9:

;

Мощность начала линии 1-10:

Рассчитаем оставшиеся мощности:

Мощность начала линии 3-4:

;

Мощность конца линии 1-3:

, (52)

;

Мощность начала линии 1-3:

;

Мощность начала линии 1-2:

;

Мощность конца линии 13-1:

, (53)

Мощность начала линии 13-1:

;

Мощность начала линии 7-8:

;

Мощность конца линии 5-7:

, (54)

;

Мощность начала линии 5-7:

;

Мощность начала линии 5-6:

;

Мощность конца линии 13-5:

, (55)

;

Мощность начала линии 13-5:

.

Рассчитаем общую мощность, потребляемую от системной подстанции А:

, (56)

.

Потери активной мощности в сети

, (57)

.

Дата добавления: 2015-10-13