Задача №4.

Определить расчетную нагрузку понижающей подстанции, параметры которой определены в задаче №3, к шинам низшего напряжения к которой подключена система электроснабжения. В нормальном режиме ПС работает под нагрузкой на шинах низшего напряжения равном S_н2, рассчитанном в задаче №3. Параметры линии L1определены в задаче №1.

№	Марка провода	Кол-во цепей	Длина, км	b0,Ф/км	R, Ом	X, Ом	Расстояние между фазами, м
Л2	АС-185/29	1	1,44	3,98*10-6	0,2	0.94	1,5
Л3	А-120	1	2,16	3,68*10-6	0,5	1.4	1,6
Л4	А-185	1	1,87	3,82*10-6	0,3	1.2	1,7
Л5	А-95	1	2,18	3,5*10-6	0,65	1.4	1,8

Параметры нагрузок:

S_н3=(0.07*(12+5)+0.004*132)+j*(1+0.008*132^0.56)=1.7+j1.1МВА

S_н4=(0.09*(12+15)+0.001*132)+j*(0.01*12+0.005*132^0.48)=2.6+j0.18 МВА

S_н5=(12*132|2000)+j*(0.5+0.001*132)=0,8+j0.6 МВА

Выполнить расчеты для режима наибольших нагрузок, послеаварийного режима, возникающего после отключения линии L5.

Система электроснабжения:

S_н2

ПС1 L2 ПС3

L1

РПП L5 L3 S_н3

ПС5 L4 ПС4

S_н5 S_н4

S_н.макс=S_н2 +S_н3 +S_н4 +S_н5 =13,2+j2,38

Определяем зарядную мощность линий:

Q|2=2*U²_ном*b₀*L|2

Q₂|2=2*35²*3,98*10^-6*1,44|2=0.007Мвар

Q₃|2=2*35²*3,68*10^-6*2,16|2=0.009Мвар

Q₄|2=2*35²*3,82*10^-6*1,87|2=0.008Мвар

Q₅|2=2*35²*3,5*10^-6*2,18|2=0.009Мвар

Определяем расчетную нагрузку подстанции в режиме наибольших нагрузок:

S_расч=S_н.макс+j2.38-j(Q₂|2+ Q₃|2+ Q₄|2+ Q₅|2)= 13,2+j2,38- j(0.007+0.009+0.008+0.009)=13.2+ j2,34МВА

Определяем расчетную нагрузку подстанции в режиме, возникающем после отключения L₅:

S_расч=S_н.макс-j(Q₂|2+ Q₃|2+ Q₄|2+)= 13,2+j2,38- j(0.007+0.009+0.008)=13.2+ j2,35МВА

Задача №5.

Электроснабжение трех промышленных потребителей осуществляется по кольцевой схеме от шин понизительной подстанции ПС. Расчетные нагрузки потребителей определены в задаче №4.

Линии электропередачи, образующие данную сеть, имеют параметры, рассчитанные в задаче №4.

На шинах подстанции ПС поддерживается напряжение, указанное в таблице №4 (10 кВ). Произвести расчет режима данной сети.

Определяем поток мощности на участке L2:

P_L2=(P₃(L₃+L₄+L₅)+P₄(L₄+L₅)+P₅L₅)|(L₂+L₃+L₄+L₅)=(1,7(2,16+1,87+2,18)+2.6(1,87+2,18)+0,8*2,18)|(1,44+2,16+1,87+2,18)=2.98 МВт

Q_L2=(Q₃(L₃+L₄+L₅)+Q₄(L₄+L₅)+Q₅L₅)|(L₂+L₃+L₄+L₅)=(1,1(2,16+1,87+2,18)+0.18(1,87+2,18)+0,6*2,18)|( 1,44+2,16+1,87+2,18)=1,12 Мвар

P_L5=(P₅(L₄+L₃+L₂)+P₄(L₃+L₂)+P₃L₂)|(L₅+L₄+L₃+L₂)=(0.8(1.87+2.16+1.44)+2.6(2.16+1.44)+1.7*1.44)|(2.18+1.87+2.16+1.44)=2.11 МВт

Q_L5=(Q₅(L₄+L₃+L₂)+Q₄(L₃+L₂)+Q₃L₂)|(L₅+L₄+L₃+L₂)=(0.6(1.87+2.16+1.44)+0.18(2.16+1.44)+1.1*1.44)|(2.18+1.87+2.16+1.44)=0.72 Мвар

Выполняем проверку по балансу мощности:

P_L2+jQ_L2+P_L5+jQ_L5=2.98+j1.12+2.11+j0.72=5.1+j1.88 МВА

P₃+jQ₃+P₄+jQ₄+P₅+jQ₅=1.7+j1.1+2.6+j0.18+0.8+j0.6=5.1+j1.88 МВА

По первому закону Кирхгофа рассчитываем потоки мощности на остальных участках сети:

S_L3=S_L2-S_н3=2.98+j1.12-1.7-j1.1=1.28+j0.02 МВА

S_L4=S_L3-S_н4=1.28+j0.02-2.6-j0.18=-1.32-j0.16 МВА

П С1 Л2 ПС3 Л3 ПС4 Л4 ПС5 Л5 ПС1

2.98+j1.12 1.28+j0.02 1.32+j0.16 2.11+j0.72

1.7+j1.1 2.6+j0.18 0.8+j0.6

Две полученные сети рассчитываем отдельно:

S^k_L3=S_L3=1.28+j0.02 МВА

∆S_L3=(P^k2_L3+Q^k2_L3)Z_L3|U²_ном=(1.28²+0.02²)*(0.5+j1.4)|10²=0.01+j0.02 МВА

S^н_L3= S^k_L3+∆S_L3=1.28+j0.02+0.01+j0.02=1.29+j0.04 МВА

S^k_L2=S^н_L3+S_н3=1,29+j0,04+1,7+j1,1=2.99+j1.14 МВА

∆S_L2=(P^k2_L2+Q^k2_L2)Z_L2|U²_ном=(2.98²+1.12²)*(0.2+j0.94)|10²=0.02+j0.094 МВА

S^н_L2= S^k_L2+∆S_L2=2.99+j1.14+0.02+j0.094=3.01+j1.23 МВА

S^k_L4=S_L4=1.32+j0.16 МВА

∆S_L4=(P^k2_L4+Q^k2_L4)Z_L4|U²_ном=(1.32²+0.16²)*(0.3+j1.2)|10²=0.005+j0.02 МВА

S^н_L4= S^k_L4+∆S_L4=1.325+j0.18 МВА

S^k_L5=S^н_L5+S_н5=1.325+j0.18+0.8+j0.6=1.405+j0.78 МВА

∆S_L5=(P^k2_L5+Q^k2_L5)Z_L5|U²_ном=(2.11²+0.72²)*(0.65+j1.4)|10²=0.03+j0.07 МВА

S^н_L5= S^k_L5+∆S_L5=1.435+j0.85 МВА

Определяем потери напряжения на участках сети и напряжения у потребителей:

U_ПС1=10 кВ

∆U_L2=(P^н_L2R_L2+Q^н_L2X_L2)|U_ПС1=(3.01*0.2+1.23*0.94)|10=0.17 кВ

U_ПС3= U_ПС1-∆U_L2=10-0,17=9,83 кВ

∆U_L3=(P^н_L3R_L3+Q^н_L3X_L3)|U_ПС3=(1,29*0,5+0,04*1,4)|9.83=0.07 кВ

U_ПС4= U_ПС3-∆U_L3=9,83-0,07=9,76 кВ

∆U_L5=(P^н_L5R_L5+Q^н_L5X_L5)|U_ПС1=(1,435*0,65+0,85*1,4)|10=0.21 кВ

U_ПС5= U_ПС1-∆U_L5=10-0,21=9,79 кВ

∆U_L4=(P^н_L4R_L4+Q^н_L4X_L4)|U_ПС5=(1,325*0,3+0,18*1,2)|9.79=0,062 кВ

U_ПС4= U_ПС5-∆U_L4=9,79-0,062=9,73 кВ

Усредняем U_ПС4=9,74 кВ

Определяем наибольшую потерю напряжения в кольцевой сети, как потерю напряжения от шин источника питания до точки потокораздела:

∆U_нδ=(10-9,74)/10*100%=2,6%