Совместный расчет режима сетей нескольких номинальных напряжений

В энергосистеме работают сети нескольких номинальных напряжений, связанных между собой трансформаторами и автотрансформаторами.

Схема сети.

Схема замещения.

Рассмотрим особенности расчета режима в таких случаях.

Идеальный трансформатор отражает наличие трансформации между цепями 110 и 35 кВ.

При этом сопротивления трансформатора учитываются элементами Z_тв2, Z_тс2 (Z_тн2 нет т.к.  S_тн2 вошли в S₂).

В узловых точках 1, 0 и 3 включены расчетные нагрузки подстанций 1, 2 и 3 ( ).

В составе S₁ кроме нагрузки потерь в трансформаторе учтены зарядные мощности половин линий Л1 и Л2, в S₂ учтена нагрузка узла и потери в обмотке Z_тн2 , в S₃ учтена нагрузка и потери в трансформаторе (зарядная мощность 1/2 линии ЛЧ не учитывается, т.к. U=35кВ).

Рассмотрим сначала последовательность расчета схемы «по данным конца». Расчет участка 3-2 выполняется аналогично приведенным ранее расчетам.

Результатом расчета будет определение напряжения и мощности . При коэффициенте трансформации k _tb-c , а мощность , т.к. трансформатор - идеальный и он не имеет сопротивлений.

После определения и расчет выполняется применительно к схеме одного номинального напряжения.

Расчет «по данным начала» выполняется в два этапа, по аналогии с расчетом для сети с одним U_ном.

На первом этапе определяется:

1. потери мощности;

1. значения мощностей во всех элементах схемы замещения, при условии, что напряжение во всех точках сети имеет номинальное значение.

Для линии ЛЧ U_ном=35кВ, для остальных элементов схемы U_ном=110кВ.

На втором этапе определяется во втором приближении:

1. напряжения в узловых точках по заданному напряжению в точках питания А и найденных на первом этапе мощностям в начале каждого из элементов схемы.

Затем при последовательном переходе от одной узловой точки питания А к концу линии ЛЧ определяется приведенное напряжение на шинах СН подстанции 2, а затем отвечающее ему действительное напряжение на этих шинах .

Далее ведется расчет для линии ЛЧ, причем потери напряжения в ней определяется по найденному напряжению U_2c, т.е.

.

При этом напряжение в т.3 U₃= U_2c- U₄

Еcли надо вычислить напряжение на шинах низкого напряжения (НН) подстанций, то расчет должен быть дополнен еще одним этапом. Должны быть учтены потери напряжения в сопротивлениях трансформаторов и автотрансформаторов и наличие магнитной связи между их обмотками.

Покажем последовательность расчета на примере подстанции 1 предыдущей схемы.

На рисунке показана схема соединения элементов, учтенных при определении расчетной нагрузки этой подстанции 1 и указаны мощности, которые должны быть найдены и просуммированы при вычислении .

Так как напряжение U₁ известно (определено на предыдущем этапе расчета), то потеря напряжения в сопротивлении трансформатора Z_т1 может быть найдена по величине напряжения U₁ и мощности , протекающей по сопротивлению Z_т1 .

При этом потеря напряжения

,

а приведенные напряжения на шинах низкого напряжения подстанций

.

Искомое напряжение на шинах НН подстанции 1

.

Можно применять и способ, предусматривающий приведение параметров схемы и ее режима к одной ступени трансформации. В нашем примере целесообразно привести сопротивление линии ЛЧ к номинальному напряжению 110 кВ. В этом случае из схемы замещения исключается идеальный трансформатор, точки объединяются, а сопротивления Z₄ заменяется сопротивлением:

Напряжение в точке 3 при расчете также следует принимать приведенным к той же ступени трансформации, что и , т.е. считать, что . Оба подхода к расчету равноценны.

Расчеты режима линий с двусторонним питанием при различающихся напряжениях источников питания (по концам)

Для расчета схем с несколькими независимыми источниками питания широко используется принцип наложения.

Согласно этому принципу токи и мощности в ветвях могут рассматриваться как результат суммирования ряда слагающих, число которых равно числу независимых источников напряжения.