Электрический расчет распределительных электрических сетей

Распределительные (местные) электрические сети – это сети с воздушными линиями напряжением 35 кВ и ниже и кабельными линиями 10 кВ и ниже. Они содержат большое количество линий, трансформаторов и узлов нагрузок, что делает расчеты их режимов объемными. Вместе с тем такие сети имеют ряд особенностей, учет которых позволяет упростить расчет их режимов. Электрический расчет местных сетей ведется на основе следующих упрощений:

Не учитывают зарядные мощности линий, т.к. зарядная мощность в местных сетях мала по сравнению с их пропускной способностью.

Для кабельных линий, как правило, не учитывают их индуктивные сопротивления. Они малы по сравнению с соответствующими сопротивлениями воздушных линий из-за малых расстояний между фазами. Кроме этого, местные сети выполняются, в основном, проводниками небольших сечений, поэтому в них активное сопротивление значительно превышает индуктивное.

Пренебрегают потерями холостого хода трансформаторов. Их величина соизмерима с погрешностью, с которой задаются мощности в узлах нагрузки. Потери холостого хода учитываются лишь при подсчете потерь активной мощности и электроэнергии во всей сети.

При расчете потоков мощности в линиях иногда не учитывают потери мощности: считают, что мощность в конце и начале линии одинакова. Данное допущение эквивалентно тому, что величины напряжения во всех узлах сети одного номинального напряжения принимают одинаковыми. Однако потери мощности в линиях обязательно учитываются при оценке потерь мощности или энергии в сети.

Расчет напряжений в узлах ведется по потере напряжения, которую определяют по номинальному напряжению. Это означает, что пренебрегают поперечной составляющей падения напряжения.

Обычно расчет режима местной электрической сети сводится к определению мощностей (токов) на участках линий и напряжений в узлах. Из напряжений интерес представляет точка с наиболее низким значением, которое должно быть не меньше допустимого. Вместо определения самого низкого из напряжений в узлах обычно находят наибольшую потерю напряжения, под которой понимают разницу между напряжениями источника питания и узла с самым низким напряжением.

Тема 4. Расчеты режимов разомкнутых и кольцевых электрических сетей.

Падение и потеря напряжения в линии. Расчет сети с разными номинальными напряжениями. Использование ЭВМ для расчетов установившихся режимов. Электрические нагрузки узлов электрических сетей. Статические характеристики нагрузок потребителей, способы задания нагрузок при расчетах режимов электрических сетей и систем. Режимы нейтралей электрических сетей

(специалисты – 4 ч., бакалавры – 4 ч.)

Особенности расчета режимов замкнутых сетей

Замкнутыми электрическими сетями называют сети, в которых электроэнергия потребителям может подаваться не менее чем с двух сторон. К простейшим замкнутым сетям относятся сети, состоящие из одного контура или представляющие собой разомкнутую линию, питающуюся с двух концов . В этих сетях каждый узел нагрузки получает питание по двум линиям. К более сложным замкнутым сетям относятся сети, содержащие несколько контуров. Причем в контуры могут входить линии как одного так и нескольких номинальных напряжений

Схемы замкнутых электрических сетей:

К основным преимуществам замкнутых сетей относятся более высокая надежность электроснабжения потребителей и повышенная экономичность из-за меньших потерь активной мощности. Недостатком является их удорожание из-за большого числа линий, а также усложнение эксплуатации.

Расчеты режимов замкнутых электрических сетей сложнее, чем разомкнутых. В разомкнутых сетях мощности на отдельных участках находят простым последовательным суммированием нагрузок и потерь мощности. В замкнутых сетях распределение мощностей по ветвям схемы не очевидно и зависит от длин и сечений проводов участков, величин нагрузок узлов и режимов напряжений источников питания. Поэтому для расчета замкнутых сетей применяют специальные методы.

Как и для разомкнутых сетей, электрические расчеты замкнутых сетей выполняют, как правило, для наиболее характерных нормальных установившихся режимов наибольших и наименьших нагрузок. Однако, в отличие от разомкнутых, при анализе замкнутых сетей дополнительно требуется проведение расчетов послеаварийных режимов при отключении отдельных участков сети. Это связано с тем, что отключение участка замкнутой сети может вызвать существенное изменение режима напряжений и потоков мощности, которые могут оказаться недопустимыми.

Большинство практических расчетов замкнутых сетей выполняют на ЭВМ. С одной стороны, это объясняется большими сложностями расчетов из-за разветвленности реальных сетей, содержащих большое количество контуров, узлов и участков сети. С другой стороны, для таких расчетов созданы достаточно эффективные алгоритмы и программы на ЭВМ. Освоение методов расчета замкнутых сетей необходимо для понимания физической сущности процессов, связанных с режимами электрической сети, и условий, при которых проводятся расчеты на ЭВМ.