4.3. Расчет мощностей на участках сложнозамкнутой схемы электрическойсети

1. Задаем направление мощностей в схеме электрическойсети

2. Предполагаем, что сеть является однородной, т.е. сечения всех проводов одинаковые тогда расчет производим через длины линии вместо сопротивления. Используем метод расщепления сети и расчет производим по активной мощности. Найдемактивныемощностиучастковметодомконтурныхуравнений.

Составляем уравнение для контура: 0 – 1 – 2 –0

P₀₁ · L₀₁ + P₁₂ · L₁₂ – P₀₂ · L₀₂ = 0

Составляем уравнение для контура: 0 – 3 –2 –0

P₀₃ · L₀₃ + P₂₃ · L₂₃ – P₀₂ ·L₀₂ = 0

Р01 1

РЭС Р1

Р12

3

Р3 2

Р23 Р2

Рисунок 7 – Направление мощностей в сложнозамкнутой схеме электрическойсети

Пусть известные мощности P₀₁,P₀₃.

Неизвестные мощности по участкам ЛЭП выражаем через известные мощности нагрузок и контурныемощности:

P₁₂ = P₀₁–P₁,

P₂₃ = P₀₃–P₃,

P₀₂ = P₂ – P₁₂– P₂₃= P₂ – (P₀₁ – P₁)– (P₀₃ – P₃)= P₁+P₂+P₃–P₀₁–P₀₃.

P₀₁ · L₀₁ + (P₀₁ – P₁) · L₁₂ – (P₁+P₂+P₃– P₀₁– P₀₃)·L₀₂ = 0

P₀₁ · L₀₁ + P₀₁ · L₁₂–P₁ · L₁₂– (P₁+P₂+P₃) · L₀₂+ P₀₁· L₀₂+ P₀₃· L₀₂ = 0

P₀₁ · (L₀₁ +L₁₂ +L₀₂) + P₀₃ · L₀₂–P₁· L₁₂ – (P₁+P₂+P₃) · L₀₂ = 0

155·P₀₁+50·P₀₃= P₁· 55+ (P₁+P₂+P₃) ·50,

155·P₀₁+50·P₀₃ = 30·55 + (30+17+10) ·50,

155·Р₀₁+ 50·Р₀₃ =4500.

P₀₃ · L₀₃ + (P₀₃ – P₃) · L₂₃ – (P₁+P₂+P₃– P₀₁– P₀₃)·L₀₂ = 0

P₀₃ · L₀₃ + P₀₃ · L₂₃ – P₃· L₂₃ – (P₁+P₂+P₃) · L₀₂+ P₀₁· L₀₂ + P₀₃· L₀₂ = 0

_P03 · (L₀₃ + L₂₃ + L₀₂) + P₀₁· L₀₂ = P₃· L₂₃ + (P₁+P₂+P₃) ·L₀₂

195·P₀₃+50·P₀₁=10·87+(30+17+10)·50

195·Р₀₃+50·Р₀₁=3720

Уравнения запишем в видесистемы:

_155·P₀₁ 50·P₀₃ 4500

_ ,

_·P₀₃ 50·P₀₁ 3720

_155·P₀₁ 50·P₀₃ 4500



_155·P₀₁ 604.5·Р₀₃ 11532

Из второго выражения системы вычитаем первое иполучаем:

554.5· P₀₃ = 7032,МВт

P₀₃ 12.68_{, МВт.}

Полученное значение мощности подставляем в первое выражение системы и рассчитываем мощностьР₀₁:

P01 20.38, МВт,

3) Подставляем полученные значения мощностей P₀₁ , P₀₃ и находим оставшиесямощности:

P₁₂ = P₀₁ – P₁=24.94–30= -5.06, МВт

P₂₃ = P₀₃ – P3=12.68–10= 2.68,МВт

P₀₂ =P₁+P₂+P₃–P₀₁– P₀₃=28+23+17–20.38–12.68=19.38,МВт.

5) Расчет реактивной мощности.

Q₀₁ = P₀₁·tg (arcos(cosφ_сети))=24.94·tg(arcos(0.82)=17,41, МВар;

Q₀₂ = P₀₂·tg (arcos(cosφ_сети))=19.38·tg(arcos(0.9))=9.38, МВар;

Q₀₃ = P₀₃·tg (arcos(cosφ_сети))=12.68·tg(arcos(0.81))=9.18,МВар;

Q₁₂ = P₁₂·tg (arcos(cosφ_сети))= 5.06·tg(arcos(0.9))=2.45, МВар;

Q₂₃ = P₂₃·tg (arcos(cosφ_сети))=2.68·tg(arcos(0.9))=1.3,МВар;

6) Расчет полноймощности

S₀₁ = P₀₁+jQ₀₁=24.94+j17.41=30.42e^j34.92, МВА;

S₀₂ = P₀₂+j Q₀₂=19.38+j9.38=21.53e^j25.83, МВА;

S₀₃ = P₀₃+j Q₀₃=12.68+j9.18=15.65e^j35.9, МВА;

S₁₂ = P₁₃+j Q₁₂=5.06+j2.45=5.62e^j25.84,МВА;

S₂₃ = P₂₃+j Q₂₃=2.68+j1.3=2.98e^j25.88,МВА;

4. Выбор номинального напряжения для вариантов схем электрическойсети

1. Выбор номинального напряжения для радиальной схемы электрическойсети

Определяем ориентировочное напряжение по формуле

=98.04, кВ,

=16.39, кВ,

=78.52, кВ.

1. Исходя из полученных расчетов ориентировочного напряжения, выбираем стандартное номинальное напряжение для данной электрической сети, равным 110кВ.

2. Выбор номинального напряжения для кольцевой схемы электрическойсети.

=103.06, кВ,

=93.82, кВ,

=87.71, кВ.

=69.89, кВ,

1. сходя из полученных расчетов ориентировочного напряжения, выбираем стандартное номинальное напряжение для данной электрической сети, равным 110кВ.

3. Выбор номинального напряжения для сложнозамкнутой схемы электрическойсети.

=93.62, кВ,

=89.27, кВ,

=83.32, кВ,

=65.35, кВ,

=62.52, кВ.

1. Исходя из полученных расчетов ориентировочного напряжения, выбираем стандартное номинальное напряжение для данной электрической сети, равным 110кВ.

6. Выбор сечений проводов линийэлектропередач электрическойсети

Сечение проводов ЛЭП рассчитываем по методу экономической плотноститока:

=

где I_i– ток, текущий по проводу в режиме максимальной нагрузки, А;

n – число цепейЛЭП;

P_i– активная мощность, передаваемая по ЛЭП в максимальном режиме,кВт;

U_н – номинальное напряжение сети,кВ;

cosф - коэффициент мощности нагрузки в ЛЭП;

_Jэк – экономическая плотность тока, А/мм².

6.1. Выбор сечений линий электропередач для радиальной схемы электрическойсети.

= = = 96.12,

Выбираем ближайшее стандартное сечения F_ст01=120, мм².

= = = 49.63,

Выбираем ближайшее стандартное сечения F_ст02=50,мм². Но минимальное сечение для линий на напряжение 110 кВ по условию короны 70 мм², поэтому принимаем сечение F_ст02 =70,мм².

= = = 32.44,

Выбираем ближайшее стандартное сечения F_ст03=35,мм². Но минимальное сечение для линий на напряжение 110 кВ, по условию короны 70 мм², поэтому принимаем сечение F_ст02=70,мм².