Пример расчета УР участка разомкнутой сети с анализом полученных результатов

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Рис.4.9. Схема участка сети

Для сети рис.4.9 требуется выполнить расчет УР и сделать анализ полученных результатов.

Расчет проводится по схеме замещения участка рис.4.10.

Рис.4.10. Схема замещения участка сети

Параметры сети: R_л =15,8 Ом, Х_л =33,6 Ом,

R_T =4.39 Ом, Х_Т =86,7 Ом,

=2,61 Мвар, =0,112 Мвар

=0.019 МВт К_Т= К_{т ном}=115/11

По выражениям (4.18 – 4.22) для участков 1-2 и А-1 рассчитываем параметры УР режима:

МВ∙А ; МВт;

Мвар;

МВ∙А;

МВт;

Мвар;

МВ∙А;

Принимаем и при кВ.

кВ

кВ;

Анализ результатов расчета УР включает оценку загрузки линии и трансформаторов, а также уровней напряжений в узлах сети.

Для линии должно выполняться условие

(4.24)

где А – допустимый ток для ВЛ выполненный проводом АС- 150/24 при температуре +25⁰С;

А – ток в линии одной цепи, определенный в результате расчета УР сети.

Условие (4.24) выполняется, т.е. 445>125.

Загрузка линии определяется по соотношению , значит данная линия загружена на 28% от величины допустимого тока.

Оценим загрузку трансформаторов по коэффициенту загрузки, который будет равен

, что свидетельствует о нормальной загрузке в заданном режиме работы.

При оценке уровней в узлах сети следует иметь в виду, что на шинах 110 кВ подстанции максимальные уровни напряжения по условиям работы изоляции не должны превышать номинальное напряжение более чем на 15% [3, табл.3.10], то есть 126 кВ.

Минимальные значения напряжения не должны быть ниже , то есть 99 кВ.

Оценивая полученные в расчете УР кВ, делаем вывод, что такое значение напряжения приемлимо.

Оценивая значения напряжения на шинах 10 кВ подстанции кВ, делаем вывод, что для режима максимальных нагрузок (заданный режим), эта величина напряжения не обеспечивает условий встречного регулирования напряжения по [1], согласно которым напряжения на вторичных шинах подстанции в режиме максимальных нагрузок не должно быть ниже значения сети, которое составляет 10,5 кВ.

Необходимо уменьшить коэффициент трансформации трансформаторов, значение которого рассчитывается [5].

РАСЧЕТ УР ЗАМКНУТОЙ СЕТИ (ЛИНИИ С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ)

Характерным частным видом простой замкнутой сети является кольцевая сеть (рис.5.1, а). Кольцевая сеть может быть представлена в виде линии с двухсторонним питанием (рис.5.1, б), если мысленно источник питания в узле А разделить на два источника.

Рис.5.1. Примеры простых замкнутых сетей;

а- кольцевая; б- линия с двухсторонним питанием

5.1 Расчет УР при одинаковых напряжениях источников питания

Целью расчета УР является определение параметров сети (сечения линий, сопротивления, проводимости) и параметров режима (мощности и токи в линиях, потери мощности, напряжения в узлах).

Проектные расчеты линии с двухсторонним питанием (рис.5.1,б) выполняются в несколько этапов.

1. Определяется потокораспределение без учета потерь мощности, предполагая, что все линии выполнены проводами одинакового сечения , что схема расположения проводов на опорах одна и та же, что .

Потокораспределение определяется по “длинам” участковl

	(5.1)
	(5.2)

Значение потока мощности находится на основании первого закона Кирхгофа:

(5.3)

По направлению мощностей и определяется точка потокораздела (узел сети, к которому мощности притекают с двух сторон, то есть от источников А и В).

Может оказаться, что точка потокораздела одна как для активной, так и для реактивной мощностей (рис.5.2, а)

Рис.5.2. Распределение потоков мощности в замкнутой сети;

а - совпадение точек потокораздела активной и реактивной мощностей

(узел 3); б – не совпадение точек потокораздела активной (узел 2) и реактивной мощностей (узел 3)

В расчете по (5.1-5.3) можно выделить две точки потокораздела: одну для активной, а другую для реактивной мощности (рис.5.2, б).

Определив мощности и необходимо произвести проверку правильности вычислений по выражению:

(5.4)

2. Рассчитывают сечение проводов ВЛ на всех участках по экономической плотности тока [3]:

	(5.5)
	(5.6)

где - экономическая плотность тока [1].

Сечения, полученные в результате расчетов по выражениям (5.5), округляются до ближайших стандартных значений . Выбранные сечения должны быть проверены по нагреву (допустимому току) при работе сети в возможных послеаварийных режимах.

В сети, показанной на рис.5.3, возможны три после аварийных режима, каждый из которых возникает в результате отключения одного из участков.

Рис.5.3. Схемы для расчета сети в послеаварийных режимах.

Проверка по нагреву проводится по выражениям:

где

- допустимые токи для принятых сечений ВЛ, определяемых по [1].

При проверке сечений по нагреву следует учесть, что в [1] приведен для температуры +25⁰С, поэтому следует учесть поправочный коэффициент на фактическую температуру окружающего воздуха.

При выборе сечений ВЛ необходимо иметь в виду, что по условиям ограничения потерь энергии на корону и уровня радиопомех, сечения не должны быть меньше указанных в следующей таблице.

U_Н, кВ	Марка провода
110	АС – 70/11
220	АС – 240/39

При U_Н ≤ 35 кВ минимально допустимые сечения проводов короной не ограничиваются. По условиям механической прочности установлены наименьшие допустимые сечения ВЛ напряжением 35 кВ и ниже; для сталеалюминиевых проводов – 16 мм² , для алюминиевых – 25 мм².

3.Проодится уточненный расчет потокораспределения с учетом выбранных сечений проводов , которым соответствуют сопротивления и зарядные мощности .

Расчет проводится по схеме рис.5.4

Рис.5.4. Схема замещения сети

Расчетные и определяются по (2.1-2.2).

Потоки мощности определяются по выражениям:

	(5.8)
	(5.9)
	(5.10)

где сопряженные комплексы полных сопротивлений участков сети.

Правильность расчетов необходимо проверить по условию

(5.11)

По расчетом определяется точка потокораздела мощностей . На рис.5.4. точкой потокораздела является узел 3 (отмечен знаком ▼).

4. Рассчитывается потокораспределение в нормальном режиме с учетом потерь мощности. Потери мощности вычисляют не по действительным напряжениям , а по номинальному напряжению .

Линия АВ “разрезается” в узле 3 и потоки мощности рассчитываются, как для разомкнутых сетей. Схема для расчета представлена на рис.5.5.

Рис.5.5. Схема сети для расчета

Приняв расчет проводится по соотношениям:

	(5.12)
	(5.13)
	(5.14)
	(5.15)
	(5.16)
	(5.17)
	(5.18)
	(5.19)
	(5.20)

Определив потокораспределение с учетом мощности, следует еще раз проверить по выражениям (5.5), не изменяется ли экономические сечения участков сети, и в случае необходимости внести поправки. Необходимо также произвести повторную проверку сечений по нагреву при работе сети в послеаварийных режимах по выражениям (5.7).

Соотношения (5.2-5.20) справедливы для сети рис.5.2,а, если точки потокораздела активной и реактивной мощностей совпадают.

Для сети рис.5.2,б расчет потокораспределения с учетом потерь мощности проводится для двух разомкнутых лини(вместо кольцевой схемы), которые показаны на рис.5.6.

Рис.5.6. Схема сети при несовпадающих точках потокораздела

Вычисляются предварительно потери мощности на участке между точками потокораздела (участок 2-3):

(5.21)

Определяются нагрузки узлов 2 и 3:

	(5.22)
	(5.23)

где определяются по (5.8) и (5.9), а и -по (5.10).

Далее рассчитывается (одна разомкнутая сеть) и (другая разомкнутая сеть). Расчет проводится по рис.5.6., принимая

5.Определяются уровни напряжения в узлах 2 и 3 сети по схеме рис.5.5.(по параметрам “начала” каждого участка сети).

Напряжение в узле 2:

(5.24)

где продольная и поперечная составляющие падения напряжения в линии 1 (участок А-2), которые определяются по выражениям:

(5.25)

Напряжение в узле 3:

(5.26)

где

(5.27)

Величина напряжения U₃ :

(5.28)

так как , то можно проверить значение напряжения на источнике питания В и найти угол (фазу) между векторами .

(5.29)

где - продольная составляющая падения напряжения на участке В-3, рассчитанная по параметрам “конца” участка;

- поперечная составляющая падения напряжения на участке В-3.

Фазы (углы) между векторами указаны на рис.5.7 и определяются по соотношениям:

	(5.30)
	(5.31)
	(5.32)

Векторная диаграмма напряжений показана на рис.5.7.

Рис.5.7. Векторная диаграмма напряжений.

Обозначения:

При расчетах сетей с номинальными напряжениями кВ поперечную составляющую падения напряжения можно в расчетах не учитывать, тогда выражения (5.24), (5.26) и (5.29) упрощаются, а

5.2 Расчет УР при различающихся напряжениях источников питания

Все этапы расчета те же, что и для случая с (четыре этапа), расчеты УР выполняются по схемам сети (рис.5.1,б), (рис.5.4), (рис.5.5).

При разных напряжениях источников питания в сети протекают уравнительные токи и мощности, которые обусловлены разностью и направлены от источника с большим напряжением к источнику с меньшим напряжением, они рассчитываются по соотношениям (при U_A > U_B):

	(5.33)
	(5.34)

Эти уравнительные токи (мощности) накладываются на токи (мощности), полученные в расчете сети при , то есть потоки мощности определяются так:

где и определяются по (5.8) и (5.9);

Следует отметить, что уравнительные токи представляют опасность для линий и для оборудования (выключатели, разъединители и т.п.) из-за значительных перегрузок, поэтому величины напряжений источников питания в реальных сетях стараются выровнять с помощью изменения коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и принять различные способы ограничения уравнительных токов.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 697; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!