6. Уточненный расчет режимов выбранного варианта

Уточненный расчет основных электрических режимов производится только для одного варианта, победившего в технико-экономическом сравнении. Целью расчета является определение точных значений потоков мощности в начале и в конце каждого участка и точных значений напряжений на шинах высокого напряжения на каждой подстанции. По сравнению с уже проведенным предварительным расчетом режима дополнительно учитывается зарядная мощность воздушных линий, потери мощности и потери напряжения в трансформаторах. Расчет производится для нормального режима наибольших нагрузок, нормального режима наименьших нагрузок и наиболее тяжелого послеаварийного режима. Кроме того, во всех режимах проверяется достаточность регулировочного диапазона устройств РПН для обеспечения встречного регулирования напряжения на подстанциях потребителей. В заключение уточненного расчета уточняется необходимое количество компенсирующих устройств на подстанциях потребителей и определяется себестоимость передачи электроэнергии по спроектированной сети.

6.1 Определение расчетных нагрузок подстанций

К

Рисунок 6.1-Схемы замещения подстанции

ак отмечалось выше, при уточненном расчете электрических режимов нужно учитывать зарядные мощности линий и потери мощности в трансформаторах. При этом схема замещения сети становится достаточно громоздкой, и проводить расчет по ней становится неудобно. На рис.6.1, а) приведена схема замещения одной подстанции, включаю­щая все эти элементы. Для упроще­ния расчетов удобно (но не обя­зательно!) ввести так называе­мые расчетные на­грузки под­станций [5, §3,7]. При этом до­полнительные элементы в схему замещения не вводятся, но ис­тинная на­грузка подстанции заменя­ется расчетной нагруз­кой (рис.6.1, б). Параметры, необходимые для определения расчетной нагрузки подстанции, определяются следующим образом.

Половины зарядных мощностей линий, примыкающих к подстанции, рассчитываются по формуле: ,

где - погонная емкостная проводимость линии, См /км.

Ее можно определить по справочным данным, например в [5, табл. П.4] или вычислить по выражению: ,

где - среднегеометрическое расстояние между проводами и диаметр провода (все в мм).

Параметры трансформаторов определяются по справочным данным, например, [5, табл. П.7] или вычисляются по каталожным данным по формулам:

,Ом; , Ом; , Мвар.

Здесь: , кВт – активные потери короткого замыкания;

, Мвар - реактивн ые потери холостого хода;

- ток холостого хода;

- напряжение короткого замыкания.

Затем по параметрам трансформаторов определяются потери в них.

Потери в стали (потери холостого хода): .

Потери в обмотках (нагрузочные потери): .

После этого можно определить расчетную нагрузку подстанции:

.

При использовании последнего выражения нужно следить, чтобы все слагаемые были выражены в одних и тех же единицах.

6.2 Расчет нормального режима наибольших нагрузок радиально-магистральной сети

Расчет начинается с составления схемы замещения. Все линии включаются в нее своими активными и реактивными сопротивлениями, а нагрузки – расчетными нагрузками подстанций. Кроме того, в схему включается примыкающая к источнику питания половина зарядной мощности головного участка. Остальные зарядные мощности учтены в расчетных нагрузках.

Расчет производится в два этапа. На первом этапе, двигаясь от конца магистральной линии к ее началу, с учетом потерь определяются все потоки мощности, в начале и в конце каждого участка. Порядок расчета должен быть следующим.

1.Поток мощности в конце последнего, n-ного участка магистральной линии принимается равным расчетной нагрузке последнего, n-ного потребителя, то есть .

2.Определяются потери на последнем участке, по формуле:

.

3.Определяется поток мощности в начале последнего участка:

.

4.С учетом расчетной нагрузки предпоследнего потребителя определяется поток мощности в конце предпоследнего участка:

.

5. Повторяется пункт 2 для предпоследнего участка и так далее до источника.

На втором этапе, двигаясь от начала линии к ее концу, определяются точные значения напряжений на всех подстанциях.

1.Определяется напряжение на шинах источника, в соответствии с заданием, для данного режима.

2.Определяется потеря напряжения на первом участке, по формуле:

.

Здесь - напряжение в начале участка; для первого участка равно напряжению источника.

3.Определяется напряжение на шинах ближайшего потребителя:

.

4.Определяется потеря напряжения на следующем участке. При этом в качестве напряжения в начале участка принимается только что вычисленное напряжение на шинах первого потребителя. И так далее до конца магистрали.