подстанция 3:

МВт;

Мвар;

17,11+j12,76 МВА;

подстанция 4:

МВт;

Мвар;

41+j30,75+0,5(0,28+j6,9)+2(0,036+j0,260)-

41,21+j33,75 МВА.

3.8. Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций

В § 3.6 рассмотрен расчет в два этапа разомкнутой се­- ти из нескольких линий (см. рис. 3.3). Расчет сети, вклю­- чающей кроме линий еще и двухобмоточные трансформа­- торы (рис. 3.4), тоже можно проводить в два этапа, при­- чем 1-й этап, т. е. расчет потоков и потерь мощности для сети, схема замещения которой включает трансформаторы (рис. 3.4,б), аналогичен 1-му этапу расчета для сети на рис. 3.3. Учет трансформаторов приводит к определенным особенностям на 2-м этапе при расчете напряжений.

На рис. 3.5 приведена схема замещения подстанции 2 сети, приведенной на рис. 3.4, а. При использовании рас­- четных нагрузок подстанций можно определить напряже­- ния на стороне ВН подстанций ,,(рис. 3.4, а). Рассмотрим способ определения напряжения на стороне НН подстанций, например напряжения , на рис. 3.5. Здесь трансформатор представлен в виде двух элементов: первый элемент—сопротивление трансформатора , вто- рой — идеальный трансформатор. Идеальный трансформа­- тор не имеет сопротивления, но обладает коэффициентом трансформации

. (3.46)

Такое условное разделение трансформатора на его сопро­- тивление и идеальный трансформатор применяется, когда совместно рассматриваются сети высшего и низшего на­- пряжений без приведения параметров сетей к одному ба­- зисному напряжению. Расчет напряжения НН подстан­- ции ведется точно так же, как напряжения в конце любого сопротивления.

Обозначимприведенное к стороне ВН напряжение на шинах низшего напря- жения; -действитель- ное напряжение на ши- нах низшего напряжения. Известна мощность на­- грузки . На 1-м этапе мощность определя­- ется из следующего выра­- жения:

, (3.47)

г

Рис. 3.5. Схема замещения под­- станции 2

де мощность равна

.

Эту же мощность мо­- жно определить из следующего выражения, вытекающего из (3.42):

(3.48)

По известному напряжению и мощности , легко определить напряжение в конце сопротивления .Это напряжение определяется по известным формулам, приведенным в § 3.4 для случая расчета по данным на­- чала:

; (3.49)

; (3.50)

. (3.51)

Таким образом определяются модуль напряжения и его фаза. Для того чтобы найти действительное напря­- жение НН подстанции, т. е. , надо разделить напряже­- ние на коэффициент трансформации:

. (3.52)

3.9. Расчет сети с разными номинальными напряжениями

На рис. 3.6,а приведена схема сети с двумя номиналь­- ными напряжениями и . Трехобмоточный транс­- форматор в данном случае является трансформатором свя­- зи между сетями разного номинального напряжения. На рис. 3.6, б приведена схема замещения сети с двумя иде­- альными трансформаторами, а на рис. 3.6, в—упрощен­- ная схема замещения, в которой используются расчетные нагрузки и , определенные в соответствии с § 3.7. На рис. 3.6, в представлен один идеальный трансформатор, со­- ответствующий преобразованию напряжения от высшего к среднему. Таким образом, на этих рисунках — сопро­- тивление обмотки СН трансформатора, а штрихами изоб­- ражен идеальный трансформатор, не имеющий сопротивле­- ния, но обладающий коэффициентом трансформации.

. (3.53)

Расчет сети с разными номинальными напряжениями можно проводить двумя способами. Первый способ состоит в приведении сети к. одному базисному напряжению. При этом рассчитывается схема замещения, приведенная на рис. 3.7, где отсутствуют идеальные трансформаторы, но сопротивление линии 23 приведено к ВН, т. е. к напряже­- нию . Приведенное к ВН сопротивление опреде- ляется по следующему выражению:

. (3.54)

Рис. 3.6. Расчет режима сети с двумя номинальными напряжениями:

в—схема сети; б—схема замещения; в—упрощенная схема замещения с рас- четными нагрузками подстанций; г -схема сети из двух линий с трансформато- ром связи; д - схема замещения той же сети.

Приведение сети к одному напряжению часто использу­- ется при расчете токов короткого замыкания и редко при­- меняется при расчете установившихся режимов электриче­- ских сетей и систем.

Д

Рис. 3.7. Схема замещения сети после приведения к одному напря- жению

ля расчетов сетей часто применяетсявторой способ, который состоит в учете идеальных трансформаторов, т. е.

коэффициентов трансформации при определении напряже­- ний. Расчет ведется аналогично тому, как в § 3.8 опреде­- лялось напряжение на стороне НН подстанции. Например, если расчет ведется в два этапа, то на 1-м этапе потоки мощности определяются так же, как в сети с одним номи­- нальным напряжением. На 2-м этапе при определении на­- пряжений от источника питания 1 к нагрузке 3 учитывает­- ся коэффициент трансформации

. (3.55)

При этом напряжение на стороне СН определяется следующим образом:

. (3.56)

Дальше расчет проводится в сети среднего напряжения по обычным выражениям. Если в сети есть несколько раз­- личных трансформаторов связи, то коэффициенты транс­- формации учитываются при определении напряжений ана­- логичным образом.

При расчетах установившихся режимов сложных элек­- трических сетей и систем на ЭВМ (см. гл. 9) для расчета сетей с разными номинальными напряжениями использу­- ются уравнения узловых напряжений, учитывающие нали­- чие трансформаторов в сети.

Пример 3.6. Рассчитываем режим сети с двумя номинальными на­- пряжениями (рис. 3.6, г), линии которой связаны между собой с по­- мощью трансформатора связи типа ТДН-16000/110. Мощности, потреб­- ляемые нагрузками, равны: 11+j4,8 МВА; 0,7+j0,5 МВА.

Марки проводов, длины линий и указаны на схеме сети на рис. 3.6, г. Напряжение в начале сети (в ЦП) поддерживается равным 117 кВ.

Составим схему замещения сети (рис. 3.6, д) и определим парамет- ры ее элементов, найдя по табл. П.4 удельные сопротивления прово­- дов, а по табл. П.7—технические данные трансформатора:

Ом; Ом;

См; Ом;

Ом; Ом; Ом;

кВт; кВт; ;квар;

кВ; кВ; .

Расчет режима проведем в два этапа.

1-й этап. Поскольку в точках подключения нагрузок напряжения неизвестны, потери мощности рассчитываем по номинальным напря­жениям участков сети: первого—110 кВ и второго—10 кВ. Мощ­ность в конце линии 34 0,7+j0,5 МВА.

Потери мощности в этой линии

МВА.

Мощность в начале линии 34

МВА.

Мощность на стороне НН трансформатора

=0,72+j0,51+11+j4,8=11,72+j5,31 МВА.

Модуль составит

МВА.

Потери мощности в сопротивлениях трансформатора определим по выражениям, аналогичным (2.15), (2.16):

МВт;

Мвар.

Мощность на стороне ВН трансформатора

=

МВА.

Мощность, генерируемая емкостной проводимостью в конце ли­нии 12,

Мвар.

Мощность в конце линии 12

МВА.

Потери мощности в линии 12

МВт.

Мощность в начале-линии 12

МВА.

Мощность, генерируемая в начале линии 12,

Мвар.

Мощность, получаемая от ЦП,

МВА.

2-й этап. Номинальное напряжение линии 12 равно 110 кВ, поэто­му поперечной составляющей вектора падения напряжения пренебре­гаем, учитывая только продольную составляющую:

кВ.

Напряжение в узле 2

кВ.

Потеря напряжения в трансформаторе

кВ.

Напряжение в узле 3, приведенное к ВН,

кВ.

Действительное напряжение в узле 3

кВ.

Потеря напряжения в линии 34

кВ.

Напряжение в узле 4

кВ.