1.2 Расчёт реактивных мощностей потребителей

Для расчёта реактивных максимальных мощностей каждого потребителя необходимо определить tg φ каждого потребителя, он вычисляется по формуле 1.2.1:

(1.2.1)

где cos φ – коэффициент мощности потребителя

Исходя из полученных значений tg φ рассчитываем реактивные мощности Q_макс для каждого потребителя в час максимальной суммарной активной нагрузки по формуле 1.2.2:

(1.2.2)

Суммарная реактивная мощность потребителей вычисляется по формулам 1.2.3, 1.2.4 :

(1.2.3)

(1.2.4)

1.3 Расчёт максимальной полной мощности производится согласно формуле 1.2.5:

, (1.2.5)

где Р_пост – постоянные потери, 2%;

Р_пер – переменные потери, 8%;

– суммарная активная мощность потребителей, кВт;

– суммарная реактивная мощность потребителей, квар;

S_ТСН – мощность трансформатора собственных нужд, кВА.

,

где K_p – 0,9…0,95. Выбираем 0,9

Номинальная расчетная мощность трансформатора определяется по формуле 1.2.6:

, (1.2.6)

где n – число трансформаторов

2 Выбор трансформатора.

По расчетной мощности выбирается тип главного понижающего трансформатора по условию 2.1:

S_н.тр ≥ S_{ном.т-р(расч)} (2.1)

Тип главных понижающих трансформаторов выбирается из таблицы 2.6 [2, стр. 42].

Исходя из условий выбирается трансформатор типа ТДТН-16000/110 (Т – трёхфазный; Д – с дутьевым охлаждением масла трансформатор; Н – с регулировкой напряжения под нагрузкой; 16000 кВА – номинальная мощность).

Выбранный трансформатор подходит для проектируемой подстанции, т.к. удовлетворяет условию:

16000 ≥ 11225 кВА.

Технические данные трансформатора тдтн-16000/110

Номинальная мощность, S_н, кВА - 16000

Номинальное напряжение обмотки высшего напряжения, U_1н, кВ - 115

Номинальное напряжение обмотки среднего напряжения, U_2н, кВ - 38,5

Номинальное напряжение обмотки низшего напряжения, U_3н, кВ - 11

Напряжение короткого замыкания между обмотками:

u_{к в-с} – 17%

u_{к в-н} – 10,5%

u_{к с-н} – 6%

Схема и группа соединения обмоток - Y*- Y*-∆-0-11.

3 Расчёт параметров короткого замыкания

Расчет параметров цепи короткого замыкания необходим для дальнейшей проверки выбранных токоведущих частей и оборудования подстанции по режиму короткого замыкания на термическую и электродинамическую стойкость, а также для проверки чувствительности релейной защиты.

3.1 Составляем однолинейную расчетную схему в максимальном режиме

3.2 Составляем схему замещения.

Схема замещения – это электрическая схема, соответствующая по исходным данным расчётной схеме, но в ней все элементы расчётной схемы заменены на соответствующие сопротивления. Каждое сопротивление обозначают дробью, в которой числитель – порядковый номер сопротивления, а знаменатель – значение этого сопротивления. Схема замещения

Сопротивление систем рассчитывается по формуле 3.2.1:

(3.2.1)

– мощность короткого замыкания системы, S_б – выбираем 100МВА

Относительное сопротивление линии электропередач расcчитывают по формуле 3.2.2:

(3.2.2)

l – длина линии электропередач, км U_ср – средние напряжение ступени 110кВ (U_ср = 115кВ )

x₀ – 0,4 Ом/км – сопротивление воздушной линии напряжением 6-220кВ

Трехобмоточные трансформаторы проектируемой подстанции рассчитываются по формуле 3.2.3:

(3.2.3)

Трехобмоточные трансформаторы характеризуются в каталогах тремя напряжениями КЗ для каждой пары обмоток:

U_{к в-с}

U_{к в-н}

U_{к с-н}

Индексы показывают, к какой паре обмоток относится U_к (в – высшего напряжения, с – среднего напряжения, н – низшего напряжения). При расчете каждая обмотка трансформатора представляется как отдельный элемент цепи КЗ со своим сопротивлением.

U_кв = 0,5*( U_{к в-с} + U_{к в-н} - U_{к с-н} )

U_кс = 0,5*( U_{к в-с} + U_{к с-н} - U_{к в-н} )

U_кн = 0,5*( U_{к в-н} + U_{к с-н} - U_{к в-с} )

U_кв = 0,5*(17+10,5-6)=10,75

U_кс = 0,5*(17+6-10,5)=6,25

U_кн = 0,5*(10,5+6-17)= -0,25

И спользуя полученные U_кв , U_кс , U_кн можно получить относительное базисное сопротивление каждой обмотки трансформатора.

Полученные значения наносятся на схему замещения. Затем производится последовательное преобразование схем замещения таким образом, чтобы до точки короткого замыкания осталось только одно сопротивление. В процессе преобразования схемы замещения тех сопротивлений, которые не участвуют в этом преобразовании, переписываются без изменений. Схема преобразования строится сверху вниз.