2. Задачи для самостоятельного решения

Задача 6а-1

ГПП завода питается по ЛЭП-110 кВ протяженностью 150 км, выполненной поводами АС-150, расположенными горизонтально с расстояниями между ними 4 м. Нагрузка подстанции потребляет мощность (9600+j7200) кВА. Определить насколько процентов снизится потеря напряжения в линии, если на п/ст. будет установлена конденсаторная батарея мощностью 4000 квар.

Задача 6а-2

Н апряжение на шинах п/ст. А, от которой получают энергию п/ст. 1 и п/ст. 2 равно 115 кВ.

Определить мощность компенсирующих устройств и их характер, которые необходимо установить на п/ст. 1 и п/ст. 2, чтобы уровень напряжения на них был соответственно 113,5 кВ и 113 кВ. Марки поводов ЛЭП110 кВ, длины участков в км, мощности нагрузок в МВА указанны на рисунке.

Задача 6а-3

Напряжения на шинах питающих п/ст. А и В равны и составляют 38 кВ.

Определить мощность компенсирующих устройств которые необходимо установить на п/ст. 1 и 2 для того , чтобы коэффициент мощностей на головных участках (А1 и В2) составлял tg=0,2. Мощности нагрузок в МВА, длины линий в км, сечения и марки провода указаны на рисунке. Среднегеометрическое расстояние между проводами составляет 3,5 м.

Задача 6а-4

Напряжение на шинах п/ст. А составляет 240 кВ, а на шинах п/ст. 1 и 2 желательно поддерживать напряжение 230 кВ и 225 кВ.

Какова мощность компенсирующих устройств, которые необходимо установить на п/ст. 1 и 2 для обеспечения требуемого уровня напряжения. Марки поводов , длины участков в км, мощности нагрузок в МВА указанны на рисунке. Д_ср=8 м.

Задача 6а-5

По воздушной линии передается потребителю мощность 100 кВт, коэффициент мощности cos=0,8. В конце линии у потребителя установлена конденсаторная батарея мощностью 25 квар. Номинальное напряжение сети U_Н=3кВ.

Определить в процентах, во сколько раз снизятся потери напряжения на каждый километр линии, если в одном случае принять провода А-35, а во втором – А-70. Расстояние между проводами 600 мм.

Задача 6а-6

Система обеспечивает на шинах потребителя напряжение U_2max= 5,63 кВ и U_2min= 6,4 кВ. Желаемое напряжение U_{2жел max}= 6,3 кВ и U_{2жел min}= 6,0 кВ.

Определить мощность синхронного компенсатора, установленного для регулирования напряжения, если реактивные сопротивления участков сети, приведенные к базисному напряжению 110 кВ, указаны на рисунке.

Задача 6а-7

Потребитель с нагрузкой 600 кВт и коэффициентом мощности 0,85 питается по воздушной линии, удельное реактивное сопротивление которой принято 0,32, активное – 0,4 Ом/км, L=3 км, U_Н=3 кВ. По условиям допустимых отклонений напряжения, потеря напряжения должна быть снижена на 20% против действительной величины. Для снижения потерь напряжения используется конденсаторная батарея, включенная у потребителя.

Определить мощность батареи, удовлетворяющей заданным условиям.

Задача 6а-8

Трансформатор 1 типа. ТМ-1600/35 подключен к источнику питания. Нагрузка трансформатора в МВА, длины линий в км и марка провода приведены на рисунке.

Определить мощности компенсирующих устройств и выбрать их тип для того, чтобы потери напряжения от источника до шин низкого напряжения уменьшились в два раза. U_A=35 кВ.

Задача 6а-9

Потребитель мощностью (600 + j450) кВА питается по воздушной линии , имеющей удельное реактивное сопротивление 0,4 и активное 0,28 Ом/км; L=5 км. Потеря напряжения в линии превосходит допустимую величину на 10 %.

Определить мощность батареи конденсаторов, которую необходимо подключить параллельно нагрузке, при которой потеря напряжения будет находиться в норме. U_Н = 6 кВ.

Задача 6а-10

Определить мощности компенсирующих устройств, которые необходимо установить на п/ст. 1, 2, 3 исходя из условий, что tg_А мощности, забираемой от источника в т. А, должен быть равен 0,2 и потери активной мощности в сети должны быть минимальными. Мощности нагрузок в МВА, длины участков линий и марки проводов указаны на рисунке. Номинальное напряжение сети – 10 кВ. Дср =1,5 м.

Задача 6а-11

Две потребительских подстанции (1 и 2) получают энергию при напряжении 35 кВ от питающей подстанции А. Определить мощность компенсирующих устройств, которые необходимо установить на п/ст 1 и 2 чтобы tg_А1 = 0,18 (коэффициент мощностей, протекающих по участку А1), а потери активной мощности в сети были бы минимальными, Мощности нагрузок в МВА, длины участков в км и марки проводов приведены на рисунке. Среднегеометрическое расстояние между проводам Дср=3,5 м.

Задача 6б-1

Потребитель (S_НАГ) S_НАГ=(16+j12) МВА получает энергию по разветвленной сети 110 кВ через трансформатор с РПН, возможности регулирования которого  6*1,5 %. Номинальное низкое напряжение 11 кВ. Номинальное напряжение высокое – 110 кВ. Желаемое напряжение на шинах потребителя при максимальной нагрузке – 10,25 кВ, а при минимальной – 10,75 кВ. Приведенное напряжение на шинах нагрузки в максимальном режиме – 92 кВ, а в минимальном U_Н = 104 кВ, U₃ = 110 кВ.

Определить наивыгоднейший коэффициент трансформации и мощность батареи конденсаторов Q_К для обеспечения желаемого уровне напряжения, если известно, что х₀ линий – 0,40 Ом/км ; х_Т=20 Ом (приведено к уровню 110 кВ) ; r₀= 0,2 Ом/км ; r_Т =1,5 Ом.

Задача 6б-2

Потребитель (S_НАГР) получает энергию от источника по сети 35 кВ включающей линию и трансформатор РПН. Возможности регулирования РПН-6*1,67 %. Номинальное напряжение высокое – 35 кВ, низкое – 6,3 кВ. Приведенное напряжение на шинах потребителя в режиме максимальной нагрузки 32 кВ, а желаемое – 6,6 кВ.

Определить номер отпайки РПН трансформатора на которую необходимо переключить для обеспечения U_2Ж. если это не обеспечит, желаемое напряжение, определить дополнительно мощность синхронного компенсатора. Сопротивление линии и трансформатора, приведенные к напряжению 35 кВ составляют 40 Ом.

Задача 6б-3

Нагрузка питается по сети 110 кВ, включающей линию и трансформатор с ПБВ. Предел регулирования трансформатора 2*2,5% Номинальное напряжение выоокое – 110 кВ, низкое – 6,6 кВ. Желаемое напряжение на шинах нагрузки в режиме максимальной нагрузки 6,3 кВ, минимальной – 6,0 кВ. Приведенное к уровню 110 кВ напряжение на шинах нагрузки в режиме максимальной нагрузки – 95 кВ, минимальной – 105 кВ. Реактивное сопротивление линии тpансформатора, приведенное к уровню напряжения 110 кВ, равно 62,3 Ом.

Опрeделить, на какую отпайку необходимо переключить трансформатор в режимах максимальной и минимальной нагрузок. При необходимости определить мощность Q_К .

Задача 6б-4

На подстанции установлен трансформатор типа ТPДН-25000/110. Напряжение на первичной обмотке при нагрузке S_m = 24 МВА, tg_М =0,4 равно 106 кВ, а при минимальной нагрузке S_mин = 8 МВА, tg_mин =0,5 равно 108,5 кВ. Напряжение низкой стороны – 10 кВ (номинальное).

Определить диапазон регулирования напряжения трансформатора, если на подстанций осуществляется встречное регулирование ( ; )от Uн. Сопротивления обмоток трансформатора r₁= 2,54 Ом, х_Т=55,9 Ом (приведены к уровню 110 кВ).

Задача 6б-5

Определить каков уровень напряжения имел место на высокой стороне трансформатора типа ТМН - 2500/110 при нагрузке (1,6+j1,2) МВА, если для обеспечения напряжения на низкой стороне равного 10 кВ РПН перевел переключатель в положение «4».Сопротивления обмоток трансформатора приведенные к уровню 110 кВ равны r₁= 46,6 Ом; х_T= 5,65 Ом. Пределы регулирования напряжения 10*2,3%.

Задача 6б-6

В режиме максимальной нагрузил трансформатора TMH-l000/35 отклонение напряжения на обмотке высокого напряжения равно V_В = -5%, а в режиме минимальной нагрузки – V_В =1,5%. Потеря напряжения в трансформаторе в режиме максимальной нагрузки составляет U_Т =4%, а в режиме минимальной – U_Т =2%.

Можно ли обеспечить встречное регулирование напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора в рассматриваемых режимах? U_{ном.втор.обм}=10 кВ.

Задача 6б-7

Трансформатор типа ТМН-6300/35 в режиме максимальной нагрузки – S=(4+j3) МВА имеет напряжение на высокой стороне на 2 % ниже номинального. В режиме минимальной нагрузки S_МИН=(1,2+j0,9) МВА напряжение равное номинальному. Определить на какую отпайку необходимо переключить трансформатор в режиме максимальной и минимальной нагрузок, если на низкой стороне необходимо постоянно удерживать напряжение 10,5 кВ. Сопротивление трансформатора r_Т = 1,6 Ом; х_Т=16,1 Ом.

Задача 6б-8

Нa зажимах источника т.1, к которому подключена понижающая подстанция, с помощью ЛЭП-110 кВ осуществляется встречное регулирование. В режиме максимальной нагрузки подстанции падение напряжения в линии равно U_А = 7% а в трансформаторе U_Т = 5,2%. В режиме минимальных нагрузок соответственно равны U_А = 2,5% и U_Т =1,8.

Определить, на какой отпайке должен работать трансформатор типа ТМН–6300/110 чтобы обеспечить встречное регулирование на шинах низкого напряжения (т. 3). U_НН=10 кВ.

Задача 6б-9

Разомкнутая сеть двух уровней напряжений получает питание от источника (т.1), напряжение которого равно 112 кВ.

Определить на какую отпайку необходимо установить переключатели трансформаторов, если в т.2 необходимо удерживать напряжение 35 кВ, а в точке 4-10кВ. Трансформатор 1 типа ТДН-10000/110/38,5 а трансформатор 2 – типа ТМН 2500/35/10,5. Сопротивления ЛЭП-35 кВ r_Л = 4,2 Ом, х_Л = 4,2 Ом.

Задача 6б-10

Трансформатор типа ТМ-400/10/0,4 имеет нагрузку (320+j240) кВА. Регулятор переведен в положение "-1". Каков уровень напряжения будет на низкой стороне трансформатора, если напряжении на высокой стороне составляет 9,5 кВ. Как изменится напряжение на шинах вторичной обмотки трансформатора, если нагрузка станет равной 30 % исходной , а напряжение на высокой стороне – номинальным.

Задача 6б-11

Отклонение напряжения в режиме максимальной нагрузки трансформатора ТДН-10000/35 на высокой стороне составляет V=6%U_Н потеря напряжения в трансформаторе в этом режиме равна 5,5%. В режиме минимальных нагрузок отклонение напряжения на высокой стороне V=2,5%, а потери в трансформаторе – 2%.

Можно ли обеспечить встречное регулирование напряжения на шинах низкого напряжения трансформатора. Каков диапазон регулирования при этом будет иметь место.

Содержание

1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАЙОННЫХ РАЗОМКНУТЫХ СЕТЕЙ 3

1.1. Основные теоретические положения 3

1.1.1. Алгоритм расчета по известному напряжению в конце линии 3

1.1.2. Алгоритм расчета по данным начала линии 4

1.2. Примеры решения задач 5

1.3. Задачи для самостоятельного решения 13

2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ПРОСТЕЙШИХ ЗАМКНУТЫХ СЕТЕЙ 22

2.1. Алгоритм расчета параметров режима линии с двухсторонним питанием 22

2.2. Расчет параметров режима кольцевой сети 25

2.3. Примеры решения задач 25

2.4. Задачи для саостоятельного решения 31

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СЕТИ МЕТОДОМ РАСЩЕПЛЕНИЯ 40

3.1. Основные теоретические положения 40

3.2. Примеры решения задачи 43

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА МЕСТНЫХ СЕТЕЙ 45

4.1. Алгоритм расчета параметров режима местной разомкнутой сети 45

4.2. Алгоритм расчета параметров режима разомкнутой распределительной сети 46

4.3. Алгоритм расчёта параметров режима кольцевой распределительной (местной) сети 47

4.4. Примеры решения задач 49

4.5. Задачи для самостоятельного решения 54

5. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СЛОЖНОЗАМКНУТЫХ СЕТЕЙ 64

5.1. Метод контурных мощностей 64

5.2. Метод узловых напряжений 66

5.3. Метод преобразования сети 66

5.4. Пример решения задач 69

5.5. Задачи для самостоятельного решения 73

6. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 90

6.1. Выбор мощности компенсирующих устройств 90

6.2. Расчет отпаек трансформатора 91

6.3. Примеры решения задач 92

6.4. Задачи для самостоятельного решения 94