3. Расчет основных режимов работы электрической сети

3.1. Задачи и исходные положения расчетов режимов

Задачей выполнения данного раздела проекта является определение действительного потокораспределения и напряжений на шинах подстанций в основных нормальных режимах работы сети и при отключениях линий и трансформаторов.

Для четкого представления учитываемых параметров линий и трансформаторов и последовательности расчетов составляется схема замещения всей сети, на которой указываются значения параметров сети и режима. Параметры режима наносятся на схему замещения после расчета режима.

Расчеты потокораспределения в сети выполняются по комплексным сопротивлениям сети с учетом потерь мощности в сопротивлениях и проводимостях линий и трансформаторов и генерации реактивной мощности в линиях.

При нагрузках, заданных на шинах вторичного напряжения подстанций, и напряжении, известном на шинах источника питания сети, расчет производи- тся итеративно: потери мощности и потокораспределение- по номинальному напряжению сети, а потери напряжения и уровни напряжения - по потокорас- пределению с учетом потерь мощности и по заданному для данного режима на- пряжению на шинах источника питания сети [ I ,c. 113-127].

Выбор основных расчетных режимов сети определяется необходимостью выявить наибольшие возможные потоки мощности во всех элементах проектируемой сети и определить возможные высшие и низшие рабочие напряжения на приемных подстанциях. Поэтому в сети с одним источником питания обычно должны рассматриваться нормальные режимы наибольших и наименьших нагрузок, а также наиболее тяжелый режим при аварийном отключении линий или трансформаторов (в период наибольших нагрузок подстанций).

Выбор рабочих напряжений на шинах источников питания районных се- тей производится с учетом того, что в электрических сетях 35-220 кВ высший допускаемый уровень рабочего напряжения составляет 115% от номинального напряжения; для снижения потерь активной и реактивной мощности целесооб- разно поддержание указанного или близкого к нему рабочего напряжения на шинах источника питания во всех режимах работы сети (см. задание).

Вместе с тем, при высших уровнях рабочего напряжения возрастают по- тери активной мощности и энергии при коронировании проводов и линейной арматуры, а также значительно возрастает генерация мощности линиями, что в периоды малых нагрузок может привести к нежелательным последствиям.

Если в задании на проект не оговорены особые условия прохождения трасс линий и выбор марок проводов выполнен с учетом требований отсутствия их коронирования, то следует считать возможным поддержание указанного вы- ше высшего уровня напряжения на шинах источника питания района. Как пра- вило, следует ориентироваться на поддержание напряжения не ниже 110% от номинального в нормальном режиме наибольших нагрузок и не ниже 105-110% - при наименьших нагрузках подстанций.

3.2. Указания и рекомендации по расчетам основных рабочих режимов сети

В первую очередь выполняется полный и подробный расчет потокорас- пределения и уровней напряжения в нормальном режиме наибольших нагрузок сети. Этот расчет проводится лишь с теми допущениями, которые принимаются общей теорией расчетов электрических сетей высокого напряжения. В резуль- тате расчетов должны быть определены значения потоков мощности на входе и выходе схемы замещения каждого элемента сети, а также уровни напряжения на шинах высшего и низшего напряжения подстанций. Последовательность расчетов потокораспределения и напряжений в режиме наименьших нагрузок та же, что и в режиме наибольших нагрузок.

Перед проведением расчета режима наименьших нагрузок надо рассмо- треть вопрос о целесообразном числе включенных трансформаторов на под- станциях с двумя и более трансформаторами. Может оказаться целесообразным отключение части трансформаторов в этом режиме. Отключение части транс- форматоров в период малых нагрузок должно учитываться при определении потерь напряжения и напряжений на подстанциях в этом режиме работы сети.

По окончании расчета режима наименьших нагрузок также следует про- следить, чтобы не было перетока реактивной мощности из районной сети в пи- тающую систему или к электрической станции. Если расчет показывает такой переток реактивной мощности, то необходимо изменить режим работы КУ так, чтобы переток реактивной мощности отсутствовал.

В курсовом проекте рассчитывается один наиболее тяжелый режим от- ключения линии, приводящий к наибольшим снижениям напряжения на пони- жающих подстанциях. Совпадение аварийных отключений двух или более ли- ний в различных частях сети не рассматривается как маловероятное.

При расчетах потокораспределения и потерь напряжения в аварийных режимах сети необходимо внимательно анализировать состав элементов, отк- люченных действиями релейной защиты или эксплутационного персонала с учетом схем подстанций. Так, при упрощенных схемах транзитных или тупи- ковых подстанций повреждение одной из линий может привести к отключе- ниям соседних участков линий, а также части трансформаторов подстанций.

В режимах аварийных отключений линий и трансформаторов необхо- димо заново произвести расчет потокораспределения и напряжений с учетом изменений потерь мощности и напряжения в сети (привести смеху замещения в рассматриваемом режиме).

Результатами расчетов и проработок материалов данного раздела явля- ются потоки мощности в начале и в конце каждой из линий, мощности, потре- бляемые подстанциями, напряжения на шинах высшего и низшего напряжения всех подстанций (напряжения на вторичной стороне в этом разделе вычисляют- ся приведенными к стороне первичного напряжения). Попутно выявляются ра- бочие мощности КУ подстанций. Все указанные величины определяются в нор- мальных режимах наибольших и наименьших нагрузок, а также в рассчиты- ваемом аварийном режиме работы сети. Результаты расчетов режимов мини- мальных нагрузок и послеаварийного режима представить только схемами за- мещения и таблицами.