2.7. Приведення навантажень вузлів і потужності тец до сторони вн
У відповідності з заданим навантаження вузлів на стороні нижчої напруги (НН) задається 10 кВ. Приведення навантаження до сторони вищої напруги (ВН) потрібне для наступного спрощення розрахункової схеми усталеного режиму електричної мережі.
На рис.
2.6, а показано дільницю схеми електричної
мережі: дві лінії
і
підходять до деякого вузла і.
Навантаження на стороні НН складає
Схема заміщення цієї дільниці мережі
приведена на рис. 2.6, б. Навантаження
вузла і,
приведеного до сторони вищої напруги,
визначається за такими виразами:
(2.21)
де
і
- втрати активної і реактивної потужностей
в трансформаторі Т,
і
- половини зарядних потужностей ліній
і
.
а) б) в)
Рис. 2.6. Дільниця схеми електричної мережі (а), її схема заміщення (б)
і схема вузла і з навантаженням, яке приведене до сторони ВН (в)
Втрати потужності в трансформаторах обчислюються за виразами:
кВт,
(2.22)
квар,
(2.23)
де n – кількість трансформаторів у вузлі,
розрахункове
навантаження вузла і,
кВ
А,
паспортні
дані трансформатора (табл. 2.4).
Зарядна потужність ліній обраховується за виразом
Мвар,
(2.24)
де
кількість
ланцюгів лінії,
питома
провідність лінії (табл. 2.3), См/км,
довжина
лінії,
км,
номінальна
напруга лінії, кВ.
Розглянемо еквівалентну схему ТЕЦ (рис 2.7, а). Через трансформатори Т протікає потужність
(2.25)
.
(2.26)
а) б)
Рис. 2.7. Приведення потужності ТЕЦ і навантаження вузла 2 до сторони ВН
Приведення
потужності
до сторони ВН виконується так само, як
і для підстанцій, але з урахуванням
напрямку потужності
(2.27)
При
визначенні втрат потужності в
трансформаторах ТЕЦ в вирази (2.22) і
(2.24) замість
підставляється
.
Після приведення потужностей вузлів до сторони ВН схеми заміщення цих вузлів зводяться до більш простого вигляду, який приведено на рис. 2.6, в і рис. 2.7, б.
2.8. Розрахунок усталеного режиму електричної мережі
Метою розрахунку усталеного режиму в бакалаврському проекті є визначення рівнів напруги у вузлах електричної мережі для наступної оцінки необхідності регулювання напруги. Крім того, після розрахунку повинні бути перевірені умови
(2.28)
де
і
- активна і реактивна потужності,
споживані від районної підстанції, що
розташована у вузлі 1.
Виконання умов (2.28) підтвердить правильність вибору потужності ТЕЦ і потужностей компенсуючих пристроїв.
При виконання розрахунку заданими вважаються:
- рівень
напруги на шинах районної підстанції
(у вузлі 1) в період найбільшого навантаження
- приведені
до сторони ВН потужності навантажень
у вузлах
-
потужність ТЕЦ на стороні ВН
- параметри
ліній електропередачі, які визначаються
за погонними опорами
і
,
провідності
(табл. 2.3) і довжини ліній
Ом;
Ом;
Мвар.
Для розрахунку усталеного режиму складається схема заміщення електричної мережі з потужностями вузлів, приведеними до сторони ВН. Зокрема, для замкнутої мережі схема заміщення показана на рис. 2.8.
Рис. 2.8. Схема заміщення замкнутої електричної мережі
При розрахунку замкнутої мережі спочатку визначається попередній (без урахування втрат) розподіл потужностей:
(2.29)
(2.29,
а)
де
спряжений
комплексний опір.
При
користуванні виразами (2.29) і (2.29, а)
потужності і опори представляються
комплексними величинами:
Потужності
і
визначаються за першим законом Кірхгофа.
У
результаті розрахунку попереднього
розподілу потужностей визначається
вузол потокорозділу. Таким вузлом може
бути один з вузлів 3 або 4, якщо до цього
вузла потужності притікають з різних
боків, або вузол з ТЕЦ (вузол 2), якщо від
цього вузла потужності розтікаються в
різні боки. За вузлом потокорозділу
схема поділяється на дві магістральні
дільниці. Припустимо, що в схемі рис.
2.8 таким вузлом є вузол 3, позначений
символом
.
По цьому вузлу схема розрізається на
дві магістральні дільниці 1-2-3 і
.
Розглянемо послідовність розрахунку
однієї магістральної дільниці, наприклад,
1-2-3.
Рис. 2.9. Схема заміщення магістральної мережі
Розрахунок проводиться в два етапи.
На
першому етапі
визначаються
потоки потужності в лініях
з
урахуванням втрат потужності
.
Цей розрахунок ведеться за номінальною
напругою мережі
від кінця схеми до її початку (до вузла
1). Верхні індекси п
і к
відносяться
до початку і кінця лінії.
Втрати потужності в лінії між вузлами i і j визначаються виразами
(2.30)
(2.30,
а)
Потужність на початку лінії відрізняється від потужності в кінці лінії на величину втрат потужності
(2.31)
Потужність, споживана дільницею схеми 1-2-3 з вузла 1 (рис.2.9), складе
.
(2.32)
Аналогічно
розраховується магістральна дільниця
На
другому етапі за
заданою напругою у вузлі 1 і одержаними
на першому етапі потоками потужностей
визначаються втрати потужності в лініях
мережі і напруги в її вузлах
Розрахунок ведеться від початку схеми
(вузол 1) до її кінця.
Втрати напруги в лінії між вузлами i і j визначаються виразом
(2.33)
Напруга в кінці лінії складе
(2.34)