Расчет электрической сети

 

8. Определение напряжения  на шинах подстанций

8.1 Определение напряжений  источника в расчетном режиме

 

Напряжение источника питания для расчетного режима определяется по формуле

, кВ
где	m	-	отклонение напряжения на шинах источника питания в расчетном режиме, берется из задания, %.

 

В режиме наибольших нагрузок и послеаварийном

кВ.

В режиме наименьших нагрузок

кВ.

8.2 Определение напряжения  на шинах ВН подстанций

 

Падение напряжения на участке ЛЭП определяется по формуле

, кВ				(22)
Где	SЛ	-	сопряженный комплекс мощности передаваемой по линии (в начале участка ЛЭП), МВА;
	UЛ	-	напряжение в начале линии, кВ.
	ZЛ	=	RЛ + jXЛ , Ом.

 

Пример расчета для режима наибольших нагрузок:

Падение напряжения на участке Аа

 кВ

Напряжение на шинах ВН подстанции а равно

Uc = UИП.НБ -ΔUЛ.НБ.Bc = 231 - (5,542 + j7,395) =225,46 – j7,395 кВ        

      

Падение напряжения на участке cb

, кВ

 

Напряжение на шинах ВН подстанции с равно

Ub = Uc -ΔUЛ.НБ.cа = (225.46 + j7.395) - (1.381 + j3.906) = 224.08 – j11.302 кВ ,

 

Падение напряжения на участке bA

кВ.

 

Напряжение на подстанции A

UA = Ub -ΔUЛ.НБ.bA = (224.08 – j11.302) - (-2.573+j1.19) = 226,65-j∙12,492 кВ ,

 

Падение напряжения на участке Aa

кВ.

Напряжение на подстанции a

Uа = UА -ΔUЛ.НБ.Аа = (226,65-j∙12,492) - (0,998 + j0,066) = 225,65-j∙12,558 кВ,

 

Падение напряжения на участке аВ

кВ.

 

Напряжение на подстанции a

Uа = UА -ΔUЛ.НБ.Аа = (226,65-j∙12,492) - (-5,29 – j12,51) ≈ 231 + j0 кВ,

 

Данные расчетов приведены в таблице 9

Таблица 9   Расчет напряжения на шинах ВН подстанций

Подстанция	Напряжение на подстанции в расчетном режиме, кВ
	наибольших нагрузок	наименьших нагрузок	Послеаварийный
B	231+j∙0	220+j∙0	-
c	225,46-j∙7,395	223,46-j∙1,122	200,31-j∙51,58
b	224,08-j∙11,302	226,37-j∙1,024	202,66-j∙48,17
A	226,65-j∙12,492	231,117-j∙0,963	210,39-j∙38,425
a	225,65-j∙12,558	225,62-j∙12,558	213,08-j∙30,994
B'	231+j∙0	220+j∙0	231+j∙0

 

8.3 Определение напряжения  на шинах потребителей приведенное  к шинам высокого напряжения

 

Расчет ведется на основании схемы замещения (рис 2.). Определение падений напряжений в звеньях ведется по формулам, где вместо мощности линии берется мощность протекающая по звену трансформатора.

Пример расчета для подстанции c

 кВ.

 

UНБ.а.c = Uc - ΔUНБ.a-1c = 225,46-j∙7,395- (11,726+j∙19,595) = 213,73-j∙26,99  кВ

 

Падение напряжения в звеньях а-2 и а-3

кВ ;

кВ.

Следовательно, напряжение на нагрузках СН и НН приведенное к стороне ВН

 

U'CH = UНБ.а.а -ΔUНБ.а-2.а = (213,73-j∙26,99) - (0,434-j∙0,242) = 213,3-j∙26,748 кВ

 

U'НH = UНБ.а.а -ΔUНБ.а-3.а = (213,73-j∙26,99) - (2,314+j∙2,973) = 211,42-j∙29,963 кВ.

 

Данные расчетов для остальных режимов и подстанций приведены в таблице 10.

 

Таблица 10    Напряжения на шинах потребителей

Режим	Напряжение	Напряжения на шинах подстанции, кВ
		c	b	A	a
максимальных  нагрузок	U	225,46-j∙7,395	224,08-j∙11,302	226,65-j∙12,492	225,65-j∙12,558
	DUа-1	11,726+j∙19,595	18,141+j∙21,458	-6,471+j∙0,076	14,869+j∙22,002
	DUа-2	0,434-j∙0,242	0,476-j∙0,235	0,0484-j∙0,447
	DUа-3	2,314+j∙2,973	2,567+j∙3,668	-5,944-j∙5,028
	Ua	213,73-j∙26,99	205,94-j∙32,76	233,12-j∙12,567	210,78-j∙34,559
	Uсн	213,3-j∙26,748	205,46-j∙32,525	233,07-j∙12,121
	Uнн	211,42-j∙29,963	203,37-j∙36,428	239,07-j∙7,539
минимальных   нагрузок	U	223,46-j∙1,122	226,37-j∙1,024	231,117-j∙0,963	225,62-j∙12,558
	DUа-1	4,59+j∙5,795	4,542+j∙6,122	-18,63-j∙21,729	3,8529+j∙6,567
	DUа-2	0,121-j∙0,086	0,125-j∙0,083	-0,083-j∙0,157
	DUа-3	0,437+j∙0,809	0,607+j∙0,938	-11,3611-j∙9,679
	Ua	218,87-j∙6,917	221,83-j∙7,145	249,8+j∙22,692	221,8-j∙19,125
	Uсн	218,75-j∙6,831	221,7-j∙7,063	249,89+j∙22,849
	Uнн	218,43-j∙7,727	221,122-j∙8,0836	261,16+j∙32,271
послеаварийный	U	200,31-j∙51,58	202,66-j∙48,17	210,39-j∙38,425	213,08-j∙30,994
	DUа-1	7,835+j∙23,64	15,007+j∙26,281	-6,825-j∙0,781	13,496+j∙24,386
	DUа-2	0,501-j∙0,134	0,533-j∙0,129	0,107-j∙0,464
	DUа-3	1,582+j∙3,595	1,7615+j∙4,276	-5,627-j∙6,028
	Ua	192,47-j∙75,22	187,66-j∙74,45	217,21-j∙37,644	199,58-j∙55,38
	Uсн	191,97-j∙75,086	187,12-j∙74,321	217,1-j∙37,181
	Uнн	190,89-j∙78,815	185,9-j∙78,726	222,84-j∙31,617

 

9. Выбор рабочих ответвлений  трансформаторов подстанций

 

Все трансформаторы подстанций оборудованы устройствами РПН на стороне ВН и ПБВ на стороне СН. Диапазон регулирования указан в таблице 2.

Регулировка  выполнятся по принципу встречного регулирования, который заключается в следующем [1]:

• в режиме наибольших нагрузок напряжение на шинах потребителей должно быть не менее 105% от номинального напряжения;
• в режиме минимальных нагрузок напряжение должно быть не более номинального напряжения;
• в послеаварийном режиме напряжения должно быть не менее номинального напряжения .

 

9.1 Выбор  рабочих ответвлений для  потребителей  на шинах НН

 

Вначале определяем коэффициенты трансформации по формуле

 

.

(23)

Желаемое значение напряжения (в соответствии с принципом встречного регулирования) определяется по выражению:

 

для режима наибольших нагрузок

UНБ.Ж³1.05·UНОМ; 

для режима минимальных нагрузок

UНМ.Ж£1.0·UНОМ;

для после аварийного режима

UНБ.Ж³1.0·UНОМ.

 

В соответствии с этими требованиями определяем желаемые коэффициенты трансформации по формулам

.

(24)

 

 

Результаты приведены в таблице 11

 

Таблица 11   Результаты расчетов коэффициентов трансформации

Режим	Параметр	Подстанция
		c	b	A	a
наибольших	UЖ ,кВ	6,3	10,5	10,5	36,75
нагрузок	KT.НН.	33,894	19,678	22,78	5,812
наименьших	UЖ ,кВ	6,0	10	10	35
нагрузок	KT.НН	36,428	22,127	26,315	6,36
после-	UЖ ,кВ	6,0	10	10	35
аварийный	KT.НН.	34,42	20,188	22,507	5,918

 

Теперь определяем коэффициенты трансформации для каждого трансформатора подстанций (по данным таблицы 2) по формулам

,
где	a%	-	ступень регулирования устройства РПН трансформатора, % ;
,

 
Действительное напряжение на шинах НН потребителей определяется по формуле

, кВ.
где	KT	-	ближайший к желаемому коэффициент трансформации (по таблице 12), в соответствии с принципом встречного регулирования, в режиме наибольших нагрузок и послеаварийном коэффициент берется ближайший меньший, а  в режиме минимальных нагрузок ближайший больший.

 

Отклонение напряжения от желаемого определяется по формуле

, %.

 

 

Результаты определения коэффициентов трансформаций, номеров отпаек, и отклонений приведены в таблице 13.

 

Таблица 13   Выбор рабочих ответвлений РПН

Режим	Параметр	Подстанция
		c	b	A	a
	номер отпайки	-3	-6	5	-4
наибольших	UНБОТВ.Ж	213,533	206,624	239,189	213,594
нагрузок	KT.НН	33,803	19,655	22,77	5,765
	UЖ.HH ,кВ	6,3	10,5	10,5	36,75
	UНН.ДЕЙСТ ,кВ	6,317	10,513	10,505	37,05
	d,%	0,27	0,124	0,048	0,816
	номер отпайки	4	6	9	3
минималь-	UНБОТВ.Ж	218,567	221,27	263,146	222,623
ных	KT.НН.	36,591	22,164	24,259	6,409
нагрузок	UЖ.HH ,кВ	6,0	10	10	35
	UНН. ДЕЙСТ , кВ	5,973	9,983	9,86	34,736
	d , %	-0,45	-0,17	8,47	-,794
	номер отпайки	-1	-4	4	-3
после	UНБОТВ.Ж	206,521	201,883	225,072	207,121
аварийный	KT.НН.	34,152	20,282	22,398	5,857
	UЖ.HH ,кВ	6,0	10	10	35
	UНН. ДЕЙСТ ,кВ	6,047	10,057	10,049	35,363
	d ,%	0,783	0,57	0,49	1,037

 

 

 

9.2 Выбор рабочих ответвлений  для  потребителей на шинах  СН

 

 

Коэффициенты трансформации, желаемые напряжения на шинах СН в соответствии с принципом встречного регулирования определяем по формулам аналогичным (23) и (24). Результаты расчетов представлены в таблице 14 .

 

 

 

Таблица 14   Результаты расчетов коэффициентов трансформации

Режим	Параметр	Подстанция
		a	b	A	a
наибольших нагрузок	UЖ	26,25	26,25	36,75	-
	KT.СН	8,189	7,924	6,35	-
минимальных нагрузок	UЖ , кВ	25	25	35	-
	KT.СН	8,754	8,872	7,169	-
после аварийный	UЖ ,кВ	25	25	35	-
	KT.СН	8,245	8,053	6,293	-

 

Коэффициенты трансформации определяем с учетом регулировки ПБВ на стороне СН, по формулам

,
где	a1%	-	ступень регулирования устройства ПБВ трансформатора, % ;
.

Далее рассчитываем все аналогично РПН

Данные расчетов представлены в таблице 15

Таблица 15   Выбор рабочих ответвлений ПБВ

Режим	Параметр	Подстанция
		c	b	A	a
	номер отпайки	0	0	-1	-
наибольших	UНБОТВ.Ж	214,371	208,018	233,385	-
нагрузок	KT.СН.	8,113	7,862	6,35	-
	UЖ.СH ,кВ	26,25	26,25	36,75	-
	UСН.ДЕЙСТ. ,кВ	26,498	26,459	36,794	-
	d,%	0,95	0,796	0,12	-
	номер отпайки	1	1	2	-
минималь-	UНБОТВ.Ж	218,857	221,812	250,932	-
ных	KT.СН.	8,916	8,058	7,169	-
нагрузок	UЖ.СH ,кВ	25	25	35	-
	UCН. ДЕЙСТ ,кВ	24,548	24,642	4,48	-
	d ,%	-1,808	-1,432	-1,486	-
	номер отпайки	-1	-1	-1	-
после	UНБОТВ.Ж	206,132	201,339	220,261	-
аварийный	KT.СН.	8,073	7,665	6,293	-
	UЖ.CH ,кВ	25	25	35	-
	UCН. ДЕЙСТ ,кВ	25,534	25,454	35,302	-
	d ,%	2,136	1,816	0,863	-