3 Точный электрический расчёт принятого к исполнению варианта сети
3.1 Расчёт режима работы сети при максимальных нагрузках
Задачей электрического расчёта является определение потоков мощности в сети и напряжений на шинах подстанций с учётом потерь мощности и напряжения.
Проектируемая электрическая сеть имеет электрические нагрузки, присоединённые через понижающие трансформаторы, поэтому предварительно приводим нагрузки к сети высшего напряжения.
Расчётная нагрузка подстанции включает в себя мощности нагрузок, потери мощности в трансформаторе, реактивные мощности, генерируемые линией.
,
где
- полная мощность нагрузки трансформатора;
-
потери мощности трансформатора;
-
реактивная мощность, генерируемая
линиями Л1 и Л2;
– коэффициент
попадания нагрузки подстанции в максимум
энергосистемы.
Результирующий коэффициент находится, как средневзвешенная величина в зависимости от процентного состава нагрузки и коэффициента попадания в максимум энергосистемы.
Рассчитаем результирующий коэффициент для всех подстанций:
ПС №1
ПС №2
ПС №3
-
потери мощности в трансформаторе.
;
-
потери мощности в стали трансформатора;
-
потери мощности в меди;
ПС №1
;
ПС №2
;
ПС №3
;
Первый этап. Расчет мощностей:
Для ПС 1.
МВА;
Для ПС 2.
МВА;
Для ПС 3.
МВА;
Второй этап - расчёт напряжений в узлах сети. Начиная от источника питания рассчитываем потери напряжения по участкам и напряжения в узлах сети.
1)
кВ
2)
кВ
3)
кВ
3.2 Расчет режима работы сети при минимальных нагрузках
Напряжение на шинах источника питания в минимальном режиме - . Желаемый уровень напряжения у потребителя составляет в минимальном режиме , Нагрузка в минимальном режиме равна 60% от нагрузки максимального режима.
Первый этап. Расчет мощностей:
ПС №1
;
МВА
Второй этап - расчёт напряжений в узлах сети
кВ
3.3 Выбор устройств регулирования напряжения в сети
Желаемый уровень напряжения у потребителя в сетях 6-10 кВ обеспечивается регулированием напряжения за счет изменения коэффициента трансформации с помощью регулировочных отпаек. Для обеспечения желаемого напряжения у потребителя требуется выбрать рабочие отпайки всех трансформаторов в максимальном режиме. Исходной величиной для выбора коэффициента трансформации служит напряжение в конце линии т.е. на высокой стороне трансформатора.
Напряжение на вторичной стороне трансформатора, приведенное к первичной:
где
– напряжение конца участка сети;
– потери
напряжения в трансформаторе;
– активное
и индуктивное сопротивление трансформатора;
– мощность
нагрузки на трансформатор.
кВ;
кВ;
кВ
кВ
кВ
кВ
Выбор коэффициента трансформации трансформатора производится на основании желаемого напряжения у потребителя:
где
– номинальное напряжение обмотки
низшего напряжения трансформатора;
– желаемый
уровень напряжения у потребителя;
– напряжение
на вторичной стороне трансформатора,
приведенное к первичному.
;
По полученной величине находится номер регулировочного ответвления и стандартное напряжение ответвления, соответствующее этому номеру:
где
– номинальное напряжение высокой
стороны трансформатора;
– ступень
регулирования трансформатора в процентах;
– номер
отпайки.
;
;
;
После
округления до целого числа n,
найдем
:
кВ;
кВ;
кВ;
Действительное напряжение на низкой стороне трансформатора с учётом стандартного напряжения выбранного регулировочного ответвления:
Отклонение этого напряжения от желаемого не должно превышать половины ступени регулирования.
;
;
.
Проверим выбранные отпайки для третьей подстанции в минимальном режиме:
Напряжение на вторичной стороне трансформатора, приведенное к первичной:
;
кВ;
;
кВ;
.
Т.К. действительные напряжения не меньше номинального менее чем на 0,5 напряжения ступени регулирования, значит что номера ступеней регулирования в нормальном и минимальном режимах выбраны верно.