5.2 Расчет режима максимальных нагрузок
Принимается, что напряжение во всех узловых точках равны номинальному напряжению сети. При таком условии находится распределение мощностей в сети с учетом потерь мощности и зарядных мощностей, генерируемых линиями.
Потери полной мощности в обмотках трансформаторов на j-ой подстанции, МВА,
Sобj = Pобj +jQобj,
где Pобj - потери активной мощности в обмотках трансформаторов на j-ой подстанции, МВт;
Qобj - потери реактивной мощности в обмотках трансформаторов на j-ой подстанции, Мвар.
Потери полной мощности в i-ой линии, МВА,
где
- активная мощность конца i-ой линии,
МВт;
-
реактивная мощность конца i-ой линии,
МВАр;
-
активное сопротивление i-ой линии, Ом;
-
реактивное сопротивление i-ой линии,
Ом;
Напряжение во всех узлах кроме головного считается равным номинальному.
Первый этап заключается в нахождении потоков мощностей в линиях схемы.
Находим мощности узлов без учёта потерь холостого хода трансформаторов:
Находим мощности узлов с учётом потерь холостого хода трансформаторов:
Расчёт кольцевых участков схемы:
Рисунок 13 – Упрощенная схема кольца.
Потоки мощностей рассчитываем по правилу моментов аналогично п.1, только вместо длин линий используем сопряженный комплексы сопротивлений:
Затем по закону Кирхгофа для потоков мощностей рассчитываем мощности, проходящие через остальные участки кольца:
Таким образом, узелы 3 и 4 являются точками потокораздела. Далее расчет ведется по методу последовательных приближений. Для этого, продвигаясь из конца сети к началу, определяют мощности в конце и начале каждого участка, т.е. учитывают потери мощности в элементах сети, при этом потери на участке 3-4 не учитываются, так как поток мощности через данную линию незначителен:
Рисунок 14 – Схема кольца с потоками мощностей
На втором этапе определяются напряжения во всех точках сети:
Требуется произвести расчет режима работы сети, считая при этом напряжение на шинах подстанции А равным 1,08Uном = 1,08*110=118,8 кВ.
В линиях 110 кВ и ниже поперечную составляющую падения напряжения допускается не учитывать.
Рассчитаем падения напряжения в линиях по известным значениям мощностей:
Произведем расчет схемы замещения с помощью программы ROOR в режиме максимальных нагрузок. Данные приведены в таблице 6. По результатам расчётов напряжения в узлах 1-6 можно сделать вывод о том, что ручной расчёт выполнен верно и дальнейший расчёт режима максимальных нагрузок можно выполнять в программе ROOR.
Таблица 6 – Сравнение расчётов режима максимальных нагрузок, выполненного вручную и в программе ROOR.
Номер узла |
Напряжение, кВ |
|
Ручной расчет (макс. нагрузка) |
ROOR (макс. нагрузка) |
|
1 |
116,864 |
116,849 |
2 |
116,053 |
116,044 |
3 |
115,549 |
115,542 |
4 |
115,616 |
115,625 |
5 |
117,285 |
117,269 |
6 |
117,909 |
117,926 |
Таблица 7 – Результаты расчетов мощностей ветвей сети в режиме максимальных нагрузок
№ ветви |
Номера узлов |
Мощность начала ветви, МВА |
Мощность конца ветви, МВА |
Потери мощности, МВА |
||||
Начало |
Конец |
Активная |
Реактивная |
Активная |
Реактивная |
Активные |
Реактивные |
|
1 |
7 |
1 |
42,915 |
16,018 |
42,411 |
17,050 |
0,504 |
0,796 |
2 |
1 |
2 |
17,287 |
5,559 |
17,201 |
5,898 |
0,087 |
0,137 |
3 |
2 |
3 |
6,129 |
0,580 |
6,105 |
1,178 |
0,024 |
0,023 |
4 |
3 |
4 |
0,065 |
-1,575 |
0,064 |
-0,958 |
0,001 |
0,001 |
5 |
4 |
5 |
-26,066 |
-12,124 |
-26,299 |
-11,926 |
0,233 |
0,467 |
6 |
5 |
7 |
-45,407 |
-21,003 |
-45,781 |
-20,262 |
0,374 |
0,748 |
7 |
1 |
8 |
25,070 |
11,141 |
25,000 |
9,600 |
0,070 |
1,541 |
8 |
2 |
9 |
11,044 |
5,178 |
11,000 |
4,410 |
0,044 |
0,768 |
9 |
3 |
10 |
6,026 |
2,683 |
6,000 |
2,230 |
0,026 |
0,453 |
10 |
4 |
11 |
26,076 |
10,816 |
26,000 |
9,150 |
0,076 |
1,666 |
11 |
5 |
12 |
19,070 |
8,854 |
19,000 |
7,460 |
0,070 |
1,394 |
12 |
7 |
6 |
5,075 |
1,643 |
5,044 |
2,733 |
0,031 |
0,030 |
13 |
6 |
13 |
5,032 |
2,229 |
5,000 |
1,750 |
0,032 |
0,479 |
|
|
|
|
Суммарные потери мощности, МВА |
1,572 |
8,503 |
||
|
|
|
|
Суммарная генерация ЛЭП, МВА |
|
6,817 |
||