7 Расчет основных нормальных и утяжеленных режимов работы сети
Расчет основного режима работы электропередачи, максимальных и минимальных нагрузок, а также утяжеленных режимов работы, приводящих к передаче наибольших мощностей по электрической сети, выполняем на ЭВМ по программе REGIM. Основной режим максимальных нагрузок предлагается рассчитать для случая, когда на шинах ВН источника питания поддерживается напряжение, превышающее номинальное значение напряжения сети на 10 %, и известна максимальная нагрузка на шинах низшего напряжения трансформаторных подстанций (в конце сети). Нагрузка в конце сети относительно обмоток НН трансформаторов должна быть определена с учетом мощности компенсирующих устройств.
Методика расчета режима минимальных нагрузок аналогична рекомендуемой методике расчета режима максимальных нагрузок сети. При расчете минимального режима следует принять мощности нагрузок в соответствии с исходными данными к заданию, т. е. 70 %, а напряжения на шинах ВН источника питания – равными номинальному.
Утяжеленный режим работы (отключение ЛЭП В – 2) рассмотрим также для режима максимальных и минимальных нагрузок.
Расчет режимов работы системы выполним по стандартной программе REGIM. Исходные данные подготовим в соответствие со схемой замещения проектируемой электрической сети.
Узлы схемы замещения – это шины разных напряжений подстанций и точки отпаек ЛЭП. Все узлы расчетной схемы замещения нумеруются в возрастающем порядке. Последний номер присваивается балансирующему узлу. В качестве балансирующего узла рекомендуется выбирать шины ВН большего из источников питания.
В первой строке файла исходных данных даются сведения о числе ветвей и узлов без балансирующего, напряжение в балансирующем узле (кВ) и точность расчета.
Расчетная схема составляется из ветвей – линий и ветвей – трансформаторов. Ветви кодируются номерами узлов, между которыми они включены. К параметрам ветвей относятся активные и индуктивные сопротивления, коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации для ветви – линии равен единице. При задании ветви – трансформатора узлом начала является узел, к которому подключен идеальный трансформатор.
К параметрам узлов относятся активные и реактивные мощности. Мощности нагрузок задаются со знаком минус, генерируемые мощности – со знаком плюс. Зарядные мощности ЛЭП и потери мощности в стали трансформатора должны быть учтены в мощностях узлов подключения проводимостей с соответствующими знаками.
8 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА
Расчет произведем для основного режима максимальных нагрузок. Расчет проведем для четвертой подстанции, предварительно сэквивалентировав два трансформатора в один.
S4 U4 S` R jX S`` U11 S11
Ixx I11
ΔSx
ΔSx=0.164+j1.008 МВА; S11=2·(31.125+j15.3)=62.25+j30.6 МВА;
U4=233.3 - j9.857 кВ
R=2 Ом; Х=50.38 Ом;
Расчет произведем в два этапа по известному напряжению в начале U3 и известной мощности в конце S11.
1 этап. Расчет S при Uном=220 кВ
МВА;
МВА
МВА
МВА
2 этап. Расчет U12
кВ
кВ
кВ
U11 =10.82 кВ
Расчет токов
кА
А
9 РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
В качестве основного средства регулирования напряжения принимаются трансформаторы с регулированием рабочих ответвлений под нагрузкой.
В основном режиме
работы сети необходимо обеспечить
поддержание напряжения на шинах НН
трансформаторных подстанций в пределах
1.05·Uном.
Это достигается выбором ответвлений
трансформаторов. Требуемое желаемое
напряжение ответвления обмотки ВН
трансформатора находится по формуле
,
где
- напряжение на низшей стороне
трансформатора, приведенное к высшей;
Uном,Н
– номинальное напряжение обмотки НН
трансформаторной подстанции, которое
необходимо поддержать при данном режиме
(например, при максимальном режиме
U2,ж=1.05·Uном,с),
кВ. По желаемому напряжению ответвления
Uо,ж
выбирается ближайший номер стандартного
ответвления трансформатора и рассчитывается
действительное напряжение на шинах НН
подстанции:
;
;
,
где Uо,с
– стандартное напряжение регулировочного
ответвления обмотки ВН трансформатора;
Uст.
– напряжение ступени регулирования в
процентах от номинального напряжения
обмотки ВН.
В минимальном рабочем режиме работы сети требуется обеспечить номинальное напряжение на шинах НН трансформаторных подстанций.
В утяжеленном режиме работы максимальных и минимальных нагрузок достаточно произвести выбор рабочих ответвлений трансформаторов на одной из подстанций. В утяжеленном режиме максимальных нагрузок требуется обеспечить номинальное напряжение, а минимальных – напряжение, равное 0.95·Uном на шинах НН трансформаторных подстанций.
Нормальный режим максимальных нагрузок
Подстанция 1
U2,ж=1.05·10=10.5 кВ; Uном,Н=11 кВ; U2/=10.76·20.909=224.98 кВ
кВ;
кВ;
кВ
Подстанция 2
U2,ж=1.05·10=10.5 кВ; Uном,Н=11 кВ; U2/=10.68*20.9=223.309 кВ
кВ;
кВ;
Подстанция 3
U2,ж=1.05·6=6.3 кВ; Uном,Н=6.6 кВ; U2/=6.95*18.254=126.86 кВ
кВ;
кВ;
Подстанция 4
U2,ж=1.05·6=6.3 кВ; Uном,Н=6.6 кВ; U2/=6.94*18.254=126.68 кВ
кВ;
кВ;
Нормальный режим минимальных нагрузок
Подстанция 1
U2,ж=10 кВ; Uном,Н=11 кВ; U2/=10.19·20.909=213.07 кВ
кВ;
кВ;
кВ
Подстанция 2
U2,ж=10 кВ; Uном,Н=11 кВ; U2/=10.16·20.909=212.43 кВ
кВ;
кВ;
кВ
Подстанция 3
U2,ж=6 кВ; Uном,Н=6.3 кВ; U2/=6.85·18.254=125.04 кВ
кВ;
кВ;
кВ
Подстанция 4
U2,ж=6 кВ; Uном,Н=6.3 кВ; U2/=6.84·18.254=124.86 кВ
кВ;
кВ;
Утяжеленный режим максимальных нагрузок
Подстанция 1
U2,ж=10 кВ; Uном,Н=11 кВ; U2/=10.74·20.909=224.56 кВ
кВ;
кВ;
кВ
Утяжеленный режим минимальных нагрузок
Подстанция 1
U2,ж=9,5 кВ; Uном,Н=11 кВ; U2/=10.19·20.909=213.07 кВ
кВ;
кВ;
