Электропитающие системы и электрические сети

Для узла 3:

 

 

Для узла 4:

 

 

Для узла 2:

 

 

Зарядную мощность линий  вычисляем по формуле:

, где

- количество цепей линии;

- удельная проводимость линий  по табл.5 [1].

L – длина линии км;

- номинальное напряжение сети  кВ.

Для ЛЭП 1-2:

 

          для ЛЭП 2-3:

 

для ЛЭП 3-4:

 

для ЛЭП 1-4:

 

Находим нагрузки узлов приведённых  к стороне ВН:

Для узла 3:

 

7,2+1,7-

для узла 4:

 

11,02+2,5 -

Рассмотрим эквивалентную  схему ТЭЦ 

Рис.5

Через трансформатор Т  протекает мощность:

Приведение мощности к стороне ВН выполняется так же, как и для подстанций, но с учётом направлении мощности.

 

 

 

 

 

После приведения мощностей  узла 2 к стороне ВН схема замещения  этого узла сводится к более простому виду:

Узел 2:

 

Узел 3:

 

Узел 4:

 

Узел 1:

 

8. Расчёт установившегося  режима электрической сети

При выполнении расчёта заданными  считаются:

1. Уровень напряжения на шинах районной подстанции (в узле 1) и на шинах ТЭЦ (в узле 2) в период наибольшей нагрузки ;
2. Приведённые к стороне ВН мощности нагрузок в узлах ;
3. Мощность ТЭЦ на стороне ВН ;
4. Параметры линий электропередачи, которые определяются по погонным сопротивлениям и , проводимости (табл.5) [1] и длинам линий L: .

Находим параметры ЛЭП:

Для ЛЭП 1-2:

 

 

 

Для ЛЭП 2-3:

 

 

 

Для ЛЭП 3-4:

 

 

 

Для ЛЭП 1-4:

 

 

 

Для расчёта установившегося  режима составим схему замещения  электрической сети с мощностями узлов, приведёнными к стороне ВН.

Рис.6

При расчёте замкнутой  сети сначала определим предварительно (без учёта потерь) распределение  мощностей:

 

 

 

 

 

 

 

 

Для проверки правильности расчётов проверим условие:

 

 

 

Условие выполняется следовательно, расчёт мощностей головных участков выполнен правильно Мощности отдельных  участков выполняем по первому закону Кирхгофа:

 

 

В результате расчёта предварительного распределения мощностей определяем узел потокораздела им становятся узлы 2,3 и 4. По узлу потокораздела 2 схему  делим на два магистральных участка: 1-2-3 и 1’-4-3. Участок 1-2-4 делим то же на два магистральных участка по узлу 2, участок 1’-4-3 делим по узлу 4.

Расчёт разомкнутых схем выполняем в два этапа. На первом этапе определяем уточнённое потокораспределение  в сети. Расчёт ведём при напряжении сети, равном :

Мощность в конце линии 12:

 

 

 

мощность в начале линии  составит:

 

Мощность в конце линии 23:

 

 

 

мощность в начале линии  составит:

 

Мощность в конце линии 34:

 

 

 

мощность в начале линии  составит:

 

Мощность в конце линии 14:

 

 

 

мощность в начале линии  составит:

 

Мощность требуемая от источника узла 1, определяем по первому  закону Кирхгофа:

 

мощность от источника 2 в линию 23:

 

мощность от источника 4 в  линию 34:

 

мощность от источника 1’3:

 

На втором этапе расчёта  определяем напряжения в узлах сети. Напряжение в центре питания (на узловой  подстанции, узел 1 и на шинах ТЭЦ  узел 2) в режиме наибольшей нагрузки составляет , тогда падение напряжения составит:

В ЛЭП 1-2:

 

модуль напряжения в узле 2 составит:

 

напряжение в узле 2 при  учёте только продольной составляющей падения напряжения составит:

 кВ

Видно, что влияние поперечной составляющей падения напряжения в  сети 220 кВ незначительно. В дальнейшем при расчёте напряжений с целью  упрощения будем учитывать только продольные составляющие падения напряжения, называемую потерей напряжения.

В ЛЭП 2-3:

 

 

 

В ЛЭП 3-4:

 

 

 

В ЛЭП 1’-4:

 

 

 

Ограничимся в расчётах одной  итерацией. Некоторое отличие напряжений узлов 3 и 4 вычисленных для левых  и правых  частей схем можно объяснить  пренебрежением поперечной составляющей падений напряжения и ограничением расчётов одной итерацией. В дальнейших расчётах будем полагать, что напряжение в узле 3 составляет и напряжение в узле 4 составляет .

 

9. Регулирование  напряжения

 

Расчёт напряжения на вторичной  обмотке трансформаторов.

Расчёт напряжения на вторичной  обмотке трансформаторов рассмотрим на примере узла 3, схема замещения  которого приведена на рис.8.

 

Рис.8

Потеря напряжения в двух трансформаторах узла 3 составит:

 

 

 

 

 

 

Напряжение на вторичной  обмотке трансформатора приведённое  к первичной:

 

действительное напряжение на вторичной обмотке трансформаторов  при номинальном коэффициенте трансформации:

=10,3 кВ

Для узла 4:

 

 

 

 

 

действительное напряжение на вторичной обмотке трансформаторов  при номинальном коэффициенте трансформации:

=9,91 кВ

Условие и при данных номинальных коэффициентах трансформации  не выполняется, тогда необходимо РПН трансформаторов перевести с нулевого ответвления на требуемое ответвление Uотв.т. обеспечив на вторичной обмотке трансформатора напряжение не ниже 10,5 кВ.

Напряжение требуемого регулировочного  ответвления:

 

Полученное напряжение требуемого регулировочного ответвления округляем  до ближайшего - го стандартного значения:

= 115-2*1,5*115/100=111,55 кВ

 

Для узла 4:

 

Полученное напряжение требуемого регулировочного ответвления округляем  до ближайшего - го стандартного значения:

= 115-1*1,5*115/100=113,275 кВ

 

Требование  и выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список библиографических  источников

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб.пособие для вузов. – 2-е изд., доп. – М.:Высш.шк.,  2000, - 255 с., ил. 
2. В.Н. Костин, Е.В. Распопов, Е.А. Родченко. Передача и распределение электроэнергии: Учеб. пособие. - СПб.: СЗТУ, 2003 – 147с. 
3. Электропитающие системы и электрические сети: Рабочая программа, задание на курсовой проект, методические указания к выполнению курсового проекта. – СПб.: СЗТУ, 2004. – 29 с.