2. Расчет режимов проектируемой сети
Задачей данного раздела является уточненное определение потоков мощности по линиям выбранного варианта электрической сети и напряжений на шинах ВН и НН подстанций в основных нормальном и послеаварийном режимах работы, с учетом потерь мощности и падений напряжения в элементах сети. Исходными данными для выполнения расчетов являются заданные рабочие напряжения на шинах источника питания, расчетные (узловые) мощности нагрузок ПС за вычетом мощности компенсирующих устройств (т.е. мощности нагрузок, которые будут браться от системы), параметры схем замещения элементов электрической сети.
2.1 Максимальный режим
Целью расчета максимального режима сети обычно является проверка выполнения технических условий, то есть соответствие токов в отдельных элементах и напряжений в узлах сети допустимыми значениями.
2.1.1 Определение расчетной нагрузки пс и расчет потерь в трансформаторах
Определим расчетные нагрузки ПС и произведем расчет потерь в трансформаторах. Расчетная нагрузка ПС определяется по формуле:
Расчетная нагрузка ПС определяется по формуле:
,
(2.1)
где
- нагрузка
-ой
ПС с учетом компенсации реактивной
мощности;
-
потери полной мощности в трансформаторе,
состоящие из потерь холостого хода и
потерь короткого замыкания (МВА);
-
генерируемые реактивные мощности линий,
подходящих к узлу.
Емкостные мощности линий определяются по номинальным напряжениям [9]:
,
(2.2)
,
(2.3)
где
- емкостная проводимость линий.
Для одноцепных линий емкостная проводимость определяется следующим образом:
, (2.4)
где - удельная емкостная проводимость линии (выбирается по [4, табл. 3.8], исходя из марки провода), См/км;
- длина линии, км.
,
(2.5)
,
(2.6)
- реальная загрузка одного трансформатора -ой ПС;
,
,
,
- паспортные данные соответствующего
трансформатора.
Потери полной мощности в трансформаторе определяются по формуле:
,
(2.7)
Определим потери мощности в каждом трансформаторе, согласно выражениям (3.5), (3.6), (3.7):
Для ПС № 1 ( ):
,
,
.
Определим расчетную нагрузку для каждого трансформатора ПС № 1:
,
.
Для ПС № 2 ( ):
,
,
.
Определим расчетную нагрузку для каждого трансформатора ПС № 2:
,
Для ПС № 3 ( ):
,
,
.
Определим расчетную нагрузку для каждого трансформатора ПС № 3:
,
Для ПС № 4 ( ):
,
,
.
Определим расчетную нагрузку для каждого трансформатора ПС № 4:
,
.
Для ПС № 5 ( ):
,
,
.
Определим расчетную нагрузку для каждого трансформатора ПС № 5:
,
Для ПС № 6 ( ):
,
,
.
Определим расчетную нагрузку для каждого трансформатора ПС № 6:
,
.
2.1.2 Расчет потоков мощностей с учетом потерь в линии
Расчет потоков мощностей выполняется с учетом потерь мощности в линиях и проводится в направлении от конца всех лучей радиальных или радиально-магистральных участков схемы к их началу. Потери мощности определяются по номинальному напряжению сети. Сначала вычисляются потери мощности на концевом участке с использованием расчетной мощности в данном узле, номинального напряжения и сопротивлений линий. Затем находится мощность в начале этого участка. Далее по балансу мощности в предыдущем узле, если он есть, определяется мощность в конце него.
Полные сопротивления линий Zл, Ом определяют по выражению:
,
(2.8).
Потери мощности в линиях определяются по выражению:
(2.9).
При определении мощности от источника питания необходимо учесть зарядную мощность в начале первого участка, которая должна определяться по заданному напряжению в точке питания.
Проведем расчет двухцепных линий. Расчет будем проводить для каждой цепи двухцепных линий. Рассмотрим линию 1’ - 1. Найдем полное сопротивление в линии для первой цепи участка 1’ - 1:
.
Определим потоки мощности в первой цепи линии 1’ - 1:
,
,
Рассмотрим линию 1’-2. Найдем полное сопротивление в линии для первой цепи участка 1’-2:
.
Определим потоки мощности в первой цепи линии 1’-2:
,
Рассмотрим линию А‑1’. Найдем полное сопротивление в линии для первой цепи участка А‑1’:
.
Зарядная мощность по концам первой цепи участка А‑1’:
Определим потоки мощности в первой цепи линии А‑1’, МВА:
Рассмотрим линию 4’‑3. Найдем полное сопротивление в линии для первой цепи участка 4’‑3:
.
Определим потоки мощности в первой цепи линии 4’‑3:
,
,
Рассмотрим линию 4’‑4. Найдем полное сопротивление в линии для первой цепи участка 4’‑4:
.
Определим потоки мощности в первой цепи линии 4’‑4:
,
,
Рассмотрим линию А‑4’. Найдем полное сопротивление в линии для первой цепи участка А‑4’:
.
Зарядная мощность по концам первой цепи участка А‑4’:
Определим потоки мощности в первой цепи линии А‑4’, МВА:
Для вторых цепей указанных линий полные сопротивления линий и потоки мощностей будут такими же.
Рассмотрим кольцо «А-5-6-А».
А 5 6 А
Рис. 2.1. Распределение потоков мощности на участке А-5-6-А
Рассмотрим линию А-5. Найдем полное сопротивление в линиях:
Определим приближенное потораспределение в кольце:
Согласно первому закону Кирхгофа найдём мощность участка 5-6:
Определим потокораспределение линии А-5:
Зарядная мощность по концам линии А‑5:
Определим потокораспределение линии А-6:
Зарядная мощность по концам линии А‑6:
Определим потокораспределение линии 5-6:
Зарядная мощность по концам линии 5-6:
