5. Уточнённый расчет режимов
ВЫБРАННОГО ВАРИАНТА
Уточнённый расчёт будем вести для варианта 4, то есть для радиально-магистральной сети.
Прежде всего, определяем зарядную мощность воздушных линий. Для линии РПП-2 половина зарядной мощности составит:
∙U2ном∙L∙b0∙nц
(5.1) (5,1)
РПП-2: ∙ 1102∙50∙2,61∙10-6∙2=1,58 Мвар.
Величина погонной реактивной проводимости линии b0 взята по
[5, табл.П4] для ВЛ-110 кВ с проводом марки АС-95/16. Расчет зарядных мощностей для остальных линий проведен в табл.5.1.
Таблица 5.1-Расчет зарядных мощностей ВЛ
Участок |
Uном, кВ |
L, км |
nц |
Провод |
b0•10-6, См |
Qзар/2, Мвар |
РПП-2 |
110 |
50 |
2 |
АС-95/16 |
2,61 |
1,58 |
РПП-6 |
110 |
41 |
2 |
АС-120/19 |
2,66 |
1,31 |
6-4 |
110 |
41 |
2 |
АС-120/19 |
2,66 |
1,31 |
РПП-1 |
110 |
29 |
2 |
АС-95/19 |
2,61 |
0,91 |
1-5 |
110 |
18 |
2 |
АС-95/16 |
2,61 |
0,57 |
ТЭЦ-3 |
110 |
32 |
2 |
АС-95/16 |
2,61 |
1,01 |
5.1. Уточненный расчет режима наибольших нагрузок
Определяем расчетную нагрузку подстанций для этого режима. На ПС1 установлены 2 трансформатора ТМН-16000/110. В соответствии со справочными данными [5, табл.П7] активные потери холостого хода одного такого трансформатора ΔРх=19 кВт, реактивные ΔQх=112 квар. Определяем нагрузочные потери в подстанции:
ΔSПС=
ΔPПС+jΔQПС=
∙
ΔРк∙
(5.2)
ΔSПС1= ΔPПС1+jΔQПС1=0,15+j0,21 МВА.
Расчетная нагрузка подстанции составит:
Sрасч1=
Sнб1+
2ΔPх+j2ΔQх+
ΔPПС1+jΔQПС1
- j
(5.3)
Sрасч1=6,88+j2,28+2∙0,014+j2∙0,07+0,15+j0,21-j0,79=7,06+j1,981 МВА.
Расчетные нагрузки остальных подстанций определены аналогично. Результаты сведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2 - Расчетные нагрузки подстанций в режиме наибольших нагрузок
ПС |
Pнб, МВт |
Qнб, Мвар |
PПС, МВт |
QПС, Мвар |
Pх, МВт |
Qх , Мвар |
∑Qзар/2, Мвар |
Pрасч, МВт |
Qрасч, Мвар |
1 |
6,88 |
2,28 |
0,15 |
0,21 |
0,014 |
0,07 |
0,79 |
7,062 |
1,981 |
2 |
14,94 |
5,78 |
0,12 |
2,4 |
0,019 |
0,112 |
1,225 |
15,56 |
6,049 |
3 |
10,7 |
1,19 |
0,85 |
1,4 |
0,014 |
0,07 |
1,136 |
11,58 |
1,374 |
4 |
7,60 |
7,16 |
0,073 |
1,3 |
0,014 |
0,07 |
0,789 |
8,2 |
7,551 |
5 |
11,4 |
4,14 |
0,069 |
1,2 |
0,014 |
0,07 |
1,042 |
11,7 |
3,818 |
6 |
7,7 |
2,86 |
0,071 |
1,74 |
0,036 |
0,26 |
0,245 |
7,81 |
3,135 |
Составляем расчетную схему сети (рис.5.1) и проводим уточненный расчет потокораспределения.
Рис. 5.1- Расчётная схема для режима наибольших нагрузок.
Расчет потокораспределения начнем с участка РПП-2
SкРПП2 =S2=7,06+j1,98
ΔSРПП-2=(SкРПП-2)2∙ZРПП-2/U2ном (5.5)
ΔSРПП-2 =(7,062+1,982)∙(7,65+j10,85)/1102=0,03+j0.042
SнРПП-2= SкРПП-2+ ΔSРПП-2 (5.6)
SнРПП-2=7,09+j2,12
Расчеты по остальным участкам производим аналогично. Результаты помещаем в табл. 5.3 и на расчетную схему(рис.5.1)
Теперь производим расчет потери напряжения и напряжения на шинах 110 кВ всех потребителей.
Напряжение на шинах источников для режима наибольших нагрузок принимаем увеличенным на 3%, то есть 113,3 кВ.
Потери напряжения на участке РПП-2 рассчитаем по формуле:
ΔUРПП-2= (5.7)
ΔUРПП-2==0,68 кВ.
Напряжение на шинах ВН подстанции ПС2:
U2=UРПП - ΔUРПП-2=113,3-0,68=112,62 кВ.
Расчеты по остальным участкам производим аналогично. Результаты помещаем в табл. 5.3 и табл. 5.4.
Таблица 5.3- Расчет режима наибольших нагрузок
Участок |
P к, МВт |
Q к, Мвар |
R, Ом |
X, Ом |
P, МВт |
Q, Мвар |
P н, МВт |
Q н, Мвар |
U, кВ |
РПП-2 |
7,062 |
1,981 |
7,65 |
10,85 |
0,09 |
0,13 |
7,09 |
2,12 |
0,68 |
РПП-6 |
15,56 |
6,049 |
6,34 |
10,88 |
0,95 |
1,63 |
15,65 |
6,15 |
2,19 |
ТЭЦ-3 |
11,58 |
1,374 |
2,97 |
6,3 |
0,71 |
1,5 |
11,65 |
1,39 |
1,07 |
РПП-1 |
8,2 |
7,551 |
2,97 |
6,3 |
0,16 |
0,35 |
8,46 |
7,74 |
0,97 |
1-5 |
11,7 |
3,818 |
5,5 |
7,8 |
0,14 |
0,2 |
11,78 |
3,97 |
1,38 |
6-4 |
7,81 |
3,135 |
10 |
14,3 |
0,05 |
0,071 |
7,85 |
3,18 |
1,02 |
Общие потери мощности в этом режиме: ΔРΣ=2,1 МВт.
Проверяем достаточность регулировочного диапазона устройств РПН.
Для этого на ПС2 сначала определяем низшее напряжение, приведенное к высшем
(5.8)
Принимаем желаемое напряжение на шинах низшего напряжения для режима наибольших нагрузок на 5% выше номинального значения, то есть 10,5 кВ, и определяем желаемый коэффициент трансформации:
По каталожным данным трансформатора определяется номер регулировочного ответвления устройства РПН, на котором обеспечивается желаемый коэффициент трансформации:
Принимаем n=-4 и определяем действительное напряжение на шинах низшего напряжения ПС2 в режиме наибольших нагрузок:
Для остальных подстанций расчеты проведены аналогично в табл. 5.4.
Таблица 5.4 - Проверка достаточности диапазона РПН
ПС |
nтр |
Sном, кВА |
Uв ном, кВ |
Uн ном, кВ |
UВ , кВ |
U'н , кВ |
n |
Uдейст, кВ |
1 |
2 |
16000 |
115 |
11 |
111,36 |
108,18 |
-1 |
10,57 |
2 |
2 |
10000 |
115 |
11 |
112,45 |
101,32 |
-4 |
10,58 |
3 |
2 |
6300 |
115 |
11 |
112,92 |
105,32 |
-2 |
10,68 |
4 |
2 |
16000 |
115 |
11 |
112,45 |
107,47 |
-2 |
10,66 |
5 |
2 |
10000 |
115 |
11 |
109,64 |
102,24 |
-4 |
10,58 |
6 |
2 |
6300 |
115 |
11 |
108,07 |
105,86 |
-2 |
10,63 |
Как видно из таблиц, диапазон регулирования устройств РПН достаточен для обеспечения у потребителей необходимого уровня напряжения в этом режиме.