4.Розрахунки параметрів заступної схеми електричної мережі

Заступну схему електричної мережі складають, об’єднуючи заступні схеми окремих елементів мережі у відповідності з послідовністю цих елементів у розрахунковій мережі.

Заступні схеми окремих елементів мережі і розрахунок параметрів цих схем наведені нижче:

1. Лінії зображуються заступними схемами:

а) ЛЕП напругою до 35 кВ включно:

б) ЛЕП напругою 110–330 кВ:

; ;

де r₀, x₀, b₀ – відповідно, питомі параметри (на 1 км довжини) активного і реактивного опорів, а також ємнісна провідність лінії;

l – довжина лінії;

n_ц – кількість ланцюгів.

Зарядна потужність лінії:

Q_C = U_н²B.

2. Двообмоткові трансформатори зображуються заступними схемами (рисунки 6.3 і 6.4):

Параметри R_T, X_T, K_T, P_x, Q_x можуть бути визначені за довідником [4] або визначені за формулами:

R_T = ; X_T = ; Q_x = n S_ном,

де U_н – номінальна напруга тієї сторони, до рівня якої зводяться параметри схеми заміщення;

S_ном – номінальна потужність трансформатора;

n – кількість паралельно працюючих трансформаторів.

3. Триобмоткові трансформатори і автотрансформатори зображуються заступною схемою:

Параметри P_x та Q_x визначаються за довідником [4] або таким же чином, як і для двообмоткового трансформатора.

Опори можуть бути визначені:

X_В-С = X_ВН + X_СН = ; R_В-С = R_ВН + R_СН = ;

X_В-Н = X_ВН + X_НН = ; R_В-Н = R_ВН + R_НН = ;

X_С-Н = X_СН + X_НН = ; R_С-Н = R_СН + R_НН = .

Отже, параметри R, X для різних обмоток визначаються, як і для двообмоткових трансформаторів, але величини U_к та P_к обчислюються за формулами:

U_кВН = ½[U_к(В-С) + U_к(В-Н) – U_к(С-Н)]; P_кВН = ½[P_к(В-С) + P_к(В-Н) – P_к(С-Н)];

U_кСН = ½[U_к(В-С) + U_к(С-Н) – U_к(В-Н)]; P_кСН = ½[P_к(В-С) + P_к(С-Н) – P_к(В-Н)];

U_кНН = ½[U_к(В-Н) + U_к(С-Н) – U_к(В-С)]; P_кНН = ½[P_к(В-Н) + P_к(С-Н) – P_к(В-С)].

Для трансформатора, який має різні номінальні напруги окремих обмоток, паспортні значення U_к і P_к мають бути зведені до однієї потужності (зазвичай до потужності обмотки вищої напруги).

Зведення U_к здійснюється пропорційно до відношення номінальних потужностей обмоток, а зведення P_к – пропорційно квадрату цього відношення.

Основні каталожні і розрахункові дані трансформаторів і автотрансформаторів наведені в [4], а також у таблиці 6.1.

5.Розрахунок і аналіз режимів роботи мережі

5.1. Визначення приведених і розрахункових навантажень підстанцій

З метою спрощення розрахункової схеми (зменшення кількості вузлів) кожна двотрансформаторна підстанція може бути подана лише одним вузлом, який відповідає стороні вищої напруги, після приведення до цієї сторони навантаження , заданого на шинах, U_нн = 10 кВ.

Значення приведеного навантаження i-ої підстанції визначається за виразом:

, (7.1)

де = P_Тi + jQ_Тi – сумарні втрати потужності в трансформаторах підстанцій. Для двообмоткових трансформаторів:

(7.2)

де S_нв – модуль потужності навантаження в розрахунковому режимі;

S_ном – номінальна потужність трансформатора.

Триобмоткові трансформатори і автотрансформатори:



(7.3)

P_Т = + nP_х;

Q_Т = + nQ_х,

де S_В, S_С, S_Н – відповідно, навантаження обмоток ВН, СН і НН трансформаторів або автотрансформаторів.

При використанні двох останніх формул (7.2) та (7.3) значення U_к і P_к мають бути приведені до номінальних потужностей відповідних обмоток (S_ВН, S_СН, S_НН).

До розрахункових потужностей підстанцій відносять навантаження підстанцій , втрати потужності в трансформаторах підстанцій та частину зарядних потужностей ліній, які підходять до даної підстанції .

При визначенні розрахункової потужності підстанцій , зарядні потужності ліній і втрати потужності в трансформаторах визначаються за номінальною напругою мережі (нульова ітерація):

,

де K – кількість ЛЕП U_н110 кВ до і-ої підстанції.

Після визначення розрахункових потужностей підстанцій схема заміщення значно спрощується, тому що вона включає лише поздовжні параметри R_л та X_л лінії електропередачі.