2.3. Методические указания по выполнению работы

Исследованию подлежит замкнутая электрическая сеть напряжением 35 или 10 кВ, изображенная на рис. 2.5. Графики нагрузок подстанций 1 и 2 имеют одинаковые очертания и приведены на рис. 2.6.

Рис. 2.5. Расчетная схема исследуемой сети

Рис. 2.6. График нагрузки подстанций 1 и 2

Марки проводов и длины воздушных линий электропередачи, номинальные мощности трансформаторов, мощности нагрузок и, коэффициенты мощностизадаются преподавателем в соответствии с табл. 2.6. Паспортные данные трансформаторов приведены в табл. приложения А3, погонные параметры проводов и кабелей – в табл. приложения А1. Работа выполняется на компьютере по программе «ROOR».

1. Для заданного варианта исходных данных составить схему замещения электрической сети (рис. 2.7) и рассчитать ее параметры. Пронумеровать узлы и ветви схемы замещения.

2. Представить исходные данные для расчета режимов электрической сети в виде табл. 2.1 и табл. 2.2.

Рис. 2.7. Схема замещения электрической сети

Таблица 2.1

Информации о ветвях

Номер ветви	Начало ветви	Конец ветви	Параметры П-образной ячейки		Параметры идеального трансформатора				Установленная ступень РПН
					Коэффициент трансформации		Параметры РПН
			r, Ом	x, Ом	Uнач, кВ	Uкон, кВ	±N	%
1	7	1	rW1	xW2	0	0	0	0	0
4	1	2	0.001	0.001	0	0	0	0	0
6	1	5	rT1	xT1	10	0.4	2	2.5	0

Таблица 2.2

Информация по узлам схемы

Номер узла	Активная мощность, МВт	Реактивная мощность, Мвар	Параметры источника, задаваемого неизменными Р и U
			Поддерживаемое напряжение	Qmin	Qmax
1	Рх1	Qх1	0	0	0
2	Рх2	 Рх2	0	0	0
5	РD	QD	0	0	0
6	РF	QF	0	0	0

Мощность базисного узла 7 определяется в ходе расчета режимов и поэтому сведения о нем в табл. 2.2 не заносятся. Номер базисного узла и поддерживаемое в нем напряжение вводится в программу отдельно.

3. После ввода исходных данных в программу рассчитать потокораспределение в режиме максимальных нагрузок, параметры режима занести в табл. 2.3 и табл. 2.4. Напряжение в центре питания (ЦП) принять равным 1,1 .

Таблица 2.3

Параметры режимов

Номер ветви	Номера узлов		Режим максимальных нагрузок			Режим минимальных нагрузок
	начала	конца	Рнач, МВт	Qнач, Мвар	I, А	Рнач, МВт	Qнач, Мвар	I, А
1
9

Таблица 2.4

Напряжение в узлах схемы

Режим	Напряжение в узлах U, кВ
	1	2	3	4	5	6	7
максимальный
минимальный

4. Изменяя напряжение в ЦП от 1,0 до 1,1, построить зависимость потерь активной мощности от напряжения. При выполнении этого пункта следует записать значения напряжений в узлах 1 и 4 и суммарные потери активной и реактивной мощности () в табл. 2.5. Потери мощности в сердечниках трансформаторов рассчитать по формулам:

, (2.20)

. (2.21)

Построить зависимости потерь активной мощности в сердечниках трансформаторови нагрузочных потерьот напряжения в ЦП.

Таблица 2.5

Изменение потерь активной мощности в сети

Наименование режима

Номер опыта

UЦП, кВ

U1, кВ

U4, кВ

Pст1,2, кВт

Pст3,4, кВт

Pст1,2 +Pст3,4 , кВт

, кВт

+Pст, кВт

, квар

Максимальных нагрузок

п. 5

10

(35)

10,2

(35,5)

10,4

(36)

10,6

(36,5)

10,8

(37)

11,0

(37,5)

(38,5)

Максимальных нагрузок с КРМ

п. 6

1,1Uном

Максимальных нагрузок с КРМ при:

размыкании Q1

п. 8

1,1Uном

размыкании Q2

размыкании Q3 (Л2)

Минимальных нагрузок без КРМ

п. 9

Uном

Минимальных нагрузок при:

отключении ветви 7

п. 10

Uном

отключении ветви 8

отключении ветвей 7 и 8

5. Выполнить компенсацию реактивной мощности на подстанциях ТП1 и ТП2, приняв значения реактивной мощности в узлах 5 и 6 равными предельным , превышение которых повлечет увеличение тарифа на электроэнергию:

,

где - активная мощность максимальной нагрузки.

В случае присоединения потребителей электрической энергии к распределительным устройствам РУ-10 кВ подстанций предельное значение коэффициента реактивной мощности = 0,4, при= 0,38 кВ -= 0,35.

Сравнить потери активной и реактивной мощности до и после компенсации. Мощности в начале ветвей, образующих замкнутый контур, нанести на схему замещения, в табл. 2.5 записать значения параметров режима.

6. Рассчитать экономическое потокораспределение в исследуемой сети, нанести на схему замещения значения мощностей в начале каждой ветви замкнутой части схемы. Так как экономическое потокораспределение мощностей определяется по r-схеме, то реактивные сопротивления ветвей 1 ÷ 5 следует принять равными 0,001 Ом. Записать значения суммарных потерь активной и реактивной мощности, затем следует восстановить значения реактивных сопротивлений ЛЭП.

7. Проанализировав результаты расчета естественного и экономического потокораспределения, определить место размыкания замкнутой сети. Это может быть либо отключение W2 выключателем Q3, либо отключение выключателей Q1 или Q2. В программе «ROOR» реализован удобный интерфейс для исключения ветвей и узлов из исходной схемы. Для этого необходимо снять «флажок» () в соответствующей строке данных.

Выполнить расчеты режимов электрической сети для нескольких наиболее целесообразных размыканий, выбрать из них вариант с меньшими потерями активной мощности, записать значения и.

8. Рассчитать параметры режима минимальных нагрузок. Для этого умножить исходные значения мощностей нагрузок ина 0,38 в соответствии с графиком нагрузки (рис. 2.6). Напряжение базисного узла принять равным номинальному значению. Параметры режима записать в табл. 2.3, 2.4, 2.5.

9. Определить потери в стали трансформаторов и нагрузочные потери активной мощности при поочередном отключении одного из параллельно работающих трансформаторов на каждой подстанции.

10. Рассчитать потери электрической энергии в рассматриваемой сети по графику нагрузки. Потери мощности в i-ой ветви в режимах максимальных и минимальных нагрузок определить по номинальному напряжению сети:

. (2.22)

11. Определить потери энергии в исследуемой сети по среднеквадратичному току. Значения для каждой ветви рассчитать по формуле (2.6).

12. Рассчитать потери энергии по времени максимальных потерь , используя формулы (2.8), (2.9), (2.10). Значения суммарных потерь в режиме максимальных нагрузоквзять из пункта 10.

13. Определить потери энергии в стали трансформаторов за год и суммарные потери энергии при разных методах расчета.

14. Определить реальные потери электроэнергии умножением суммарных потерь активной мощности в сети в режимах максимальных и минимальных нагрузок, полученных в результате расчета по программе «ROOR» табл. 2.5, на соответствующее время. Сравнить полученные результаты с рассчитанными ранее значениями.

15. Сопоставить суммарные потери электрической энергии в сети с энергией, полученной потребителями.