3.2. Расчеты установившихся режимов разомкнутых сетей с одним источником питания
Рассмотрим методы расчета режима при заданной мощности нагрузки для случаев, когда напряжение задано в конце ЛЭП и когда напряжение задано в начале ЛЭП (на источнике питания).
3.2.1. Расчетные нагрузки узлов электрической сети
Как уже отмечалось в разделе 3.1, в числе прочих исходных данных для расчета режимов необходима схема замещения сети. Для упрощения расчетных схем с номинальным напряжением до 220 кВ вводят понятие расчетной нагрузки. Рассмотрим для примера фрагмент схемы районной электрической сети, включающей два участка воздушной ЛЭП W1 и W2, сходящиеся в узле 1 (Error: Reference source not found). К узлу подключен трансформатор с нагрузкой, заданной неизменной мощностью Sн1 = Рн1 + jQн1 на шинах низшего напряжения трансформатора.
На Error: Reference source not found показана схема замещения этой сети, составленная из схем замещения участков ЛЭП и трансформатора. Для замещения участков ЛЭП использована модификация схемы вида, показанного на Error: Reference source not found–в (без учета потерь на корону, несущественных в воздушных линиях до 220 кВ). В этой модификации в поперечной ветви вместо составляющих показано полное сопротивление ЛЭП и вместо двух поперечных ветвей с емкостными проводимостями показаны поперечные ветви, учитывающие зарядную мощность ЛЭП. Способ отображения поперечной ветви со стрелкой, направленной к продольной ветви, показанный на Error: Reference source not found, определяется тем, что ЛЭП с поперечной емкостной проводимостью, потребляющая из сети опережающий напряжение емкостной ток, является источником реактивной (зарядной) мощности. Для замещения трансформатора использована схема замещения вида, показанного на Error: Reference source not found–в, у которой в продольной ветви показано полное сопротивление трансформатора, а в поперечной – полная мощность потерь холостого хода.
Можно упростить схему замещения, показанную на Error: Reference source not found, определив расчетную нагрузку узла 1 следующим образом:
|
(55) |
;
;
,где РТ и QТ – суммарные потери мощности в трансформаторе (потери в обмотках трансформатора, т.е. в сопротивлении ZТ и потери холостого хода); QC1 и QC2 – зарядные мощности участков ЛЭП W1 и W2. Суммарные потери активной и реактивной мощности в трансформаторе при его нагрузке, равной Sн1 составляют:
|
(56) |
,
.Зарядные мощности линий QC1 и QC2 рассчитываются по формуле (15).
Найденная велична S1 иногда называется расчетной мощностью подстанции. Ее вычисление предшествует расчету режима сети, а т.к. напряжения в узлах схемы замещения в начале расчета неизвестны, то слагаемые расчетной мощности рассчитываются по приближенным формулам (56) и (15) с использованием номинального напряжения сети.
После определения расчетной нагрузки узла 1 по формулам (55) схема замещения сводится к виду, приведенному на Error: Reference source not found. Как видно в сравнении с Error: Reference source not found, часть схемы, соответствующая узлу 1, заметно упростилась. Найденная мощность S1 отражает влияние зарядных мощностей линии и потерь мощности в трансформаторе на режим ветвей расчетной схемы, примыкающей к трансформатору, и на режим всей сети. Аналогично определяются расчетные нагрузки узлов, к которым подходят три и более линий [10, 21].
