Содержание

Введение 4

1. Расчет параметров трансформаторов ТП и участков распределительной сети 5

2. Составление функций статических характеристик активной и реактивной мощности по каждой ТП. 13

3. Определение зоны нечувствительности автоматического регулятора напряжения трансформатора в центре питания 16

4. Расчет режимов распределительной сети 17

5. Определение допустимых отклонений напряжения на шинах 0,38 кВ ТП 22

6. Выбор режима встречного регулирования напряжения на шинах 10(6) кВ ЦП 24

7. Выбор ответвлений трансформаторов ТП 25

8. _{Расчеты режимов на ЭВМ при наибольших и наименьших без учета и с учетом статических характеристик нагрузки} 30

9.Расчёт режимов на сайте energy.mal.by 39

Заключение 41

Список используемой литературы 42

Введение

Одной из важнейших задач оперативного управления на уровне электрических сетей является задача обеспечения качества напряжения у потребителей, которое регламентируется межгосударственным стандартом ГОСТ 13109-97. В свою очередь качество напряжения непосредственно связано с рациональным использованием имеющихся в сетях средств регулирования напряжения.

В работе изложены принципы выбора режимов регулирования напряжения в центрах питания распределительных сетей и рациональных ответвлений трансформаторов трансформаторных подстанций 6-10 кВ. Подход реализован без учёта и с учётом статических характеристик нагрузки. Данные задачи выполняются как вручную, так и с помощью ПЭВМ по программе «МИФ1». Так же проводится анализ соответствия ручных расчетов и расчетов на ПЭВМ, делается вывод о влиянии статических характеристик нагрузки на режимные параметры распределительной сети.

1. Расчет параметров трансформаторов тп и участков распределительной сети

На рисунке 1.1 изображена исходная схема распределительной электрической сети напряжением U_ном =10 кВ, питающаяся от одного центра питания (ЦП) с трансформатором с РПН.

Рис 1.1. Исходная схема сети

Исходные данные:

Таблица 1.1

Доля мощности в суммарной нагрузке ТП

Активной					Реактивной
nл.н.	nл.л.	nн.п.	nт	nа.д.		nл.н.	nл.л.	nн.п.	nт.	nа.д.
0,4	0,1	0,2	0,2	0,1		0	0,2	0	0,3	0,5

Таблица 1.2

Исходные данные

Uном, кВ	k1	cosϕ	m	n	δUст,%	ΔUнн.б.	ΔUнн.у.
10	0,7	0,92	0,15	1,3	1,5	0	6

Таблица 1.3

Данные по участкам

№ участка	Тип	Длина l, км	Сечение F, мм2	Номинальная мощность Sном, кВ·А
0-1	ВЛ	0.84	35	-
1-2	ВЛ	3.7	35	-
2-3	ВЛ	0.16	35	-
2-4	ВЛ	1.81	35	-
4-5	ВЛ	0.35	35	-
4-6	ВЛ	0.73	35	-
6-7	ВЛ	0.52	35	-
7-8	ВЛ	0.12	35	-
7-9	ВЛ	0.33	35	-
9-10	ВЛ	0.1	35	-
9-11	ВЛ	0.2	35	-
11-12	ВЛ	0.646	35	-
11-15	ВЛ	0.3	35	-
12-13	ВЛ	0.29	35	-
13-14	ВЛ	0.559	35	-
15-16	ВЛ	0.65	35	-
15-20	ВЛ	0.2	35	-
16-17	ВЛ	0.6	50	-
16-18	ВЛ	0.35	35	-
18-19	ВЛ	0.1	35	-
20-21	ВЛ	0.7	50	-
21-22	ВЛ	0.2	50	-
22-23	ВЛ	0.2	50	-
23-24	ВЛ	0.1	50	-
23-25	ВЛ	1.1	50	-
3-31	ТР	-	-	40
5-51	ТР	-	-	40
6-61	ТР	-	-	100
8-81	ТР	-	-	100
10-101	ТР	-	-	25
12-121	ТР	-	-	250
13-131	ТР	-	-	100
14-141	ТР	-	-	60
17-171	ТР	-	-	100
19-191	ТР	-	-	100
22-221	ТР	-	-	250
24-241	ТР	-	-	100
25-251	ТР	-	-	100

Таблица 1.4

Каталожные данные по линиям и трансформаторам

Линии
Марка	r0, Ом/км	x0, Ом/км
АС-50	0,603	0,355
АС-35	0,79	0,366
Трансформаторы
Тип	ΔPк, кВт	Uк, %
ТМ-25	0.69	4.7
ТМ-40	1	4.7
ТМ-60	1.28	5.5
ТМ-100	2.27	4.7
ТМ-250	4.2	4.7

Расчет параметров трансформаторов ТП и участков распределительной сети:

Для расчета параметров линий воспользуемся формулами (4.1) стр120 [2] и (4.3) стр121 [2]. Так, для участка 2-3 имеем:

(1)

(2)

где: l- длина линии, км;

r₀-удельное активное сопротивление линии, Ом/км;

x₀-удельное реактивное сопротивление линии, Ом/км;

R- активное сопротивление линии, Ом;

X- реактивное сопротивление линии, Ом.

Результаты расчета сведем в таблицу 1.5.

Таблица 1.5

Расчет сопротивлений линий

№ участка	Длинаl, км	r0, Ом/км	x0, Ом/км	R, Ом	X, Ом
0-1	0.84	0.79	0.366	0.6636	0.30744
1-2	3.7	0.79	0.366	2.923	1.3542
2-3	0.16	0.79	0.366	0.1264	0.05856
2-4	1.81	0.79	0.366	1.4299	0.66246
4-5	0.35	0.79	0.366	0.2765	0.1281
4-6	0.73	0.79	0.366	0.5767	0.26718
6-7	0.52	0.79	0.366	0.4108	0.19032
7-8	0.12	0.79	0.366	0.0948	0.04392
7-9	0.33	0.79	0.366	0.2607	0.12078
9-10	0.1	0.79	0.366	0.079	0.0366
9-11	0.2	0.79	0.366	0.158	0.0732
11-12	0.646	0.79	0.366	0.51034	0.236436
11-15	0.3	0.79	0.366	0.237	0.1098
12-13	0.29	0.79	0.366	0.2291	0.10614
13-14	0.559	0.79	0.366	0.44161	0.204594
15-16	0.65	0.79	0.366	0.5135	0.2379
15-20	0.2	0.79	0.366	0.158	0.0732
16-17	0.6	0.6	0.355	0.36	0.213
16-18	0.35	0.79	0.366	0.2765	0.1281
18-19	0.1	0.79	0.366	0.079	0.0366
20-21	0.7	0.6	0.355	0.42	0.2485
21-22	0.2	0.6	0.355	0.12	0.071
22-23	0.2	0.6	0.355	0.12	0.071
23-24	0.1	0.6	0.355	0.06	0.0355
23-25	1.1	0.6	0.355	0.66	0.3905

Для расчета сопротивлений трансформаторов воспользуемся формулами(1) стр. 9 [1]. Так, например, для трансформатора 250 кВ·А имеем:

(4)

(5)

где: ΔP_к – потери активной мощности короткого замыкания, кВт;

U_ном- номинальное напряжение обмотки высшего напряжения, кВ;

U_к – напряжение короткого замыкания, % ;

R- активное сопротивление трансформатора, Ом;

X- реактивное сопротивление трансформатора, Ом.

Результаты расчета сведем в таблицу 1.6.

Таблица1.6

Расчет сопротивлений трансформаторов

№ участка	Sном, кВ·А	Uном, кВ	ΔPк, кВт	Uк, %	R, Ом	X, Ом
3-31	40	10	1	4.7	62.5	117.5
5-51	40	10	1	4.7	62.5	117.5
6-61	100	10	2.27	4.7	22.7	47
8-81	100	10	2.27	4.7	22.7	47
10-101	25	10	0.69	4.7	110.4	188
12-121	250	10	4.2	4.7	6.72	18.8
13-131	100	10	2.27	4.7	22.7	47
14-141	60	10	1.28	5.5	35.55	91.66
17-171	100	10	2.27	4.7	22.7	47
19-191	100	10	2.27	4.7	22.7	47
22-221	250	10	4.2	4.7	6.72	18.8
24-241	100	10	2.27	4.7	22.7	47
25-251	100	10	2.27	4.7	22.7	47

Определим суммарный ток ЦП со стороны 10 кВ в режиме наибольших нагрузок по формуле (1) стр.9 [1]:

где: S_i^ном- номинальная мощность i-го трансформатора, кВт;

U_ном- номинальное напряжение сети, кВ;

k₁- коэффициент доли нагрузки от номинальной мощности трансформаторов ;

n- количество трансформаторов в сети ;

Далее по найденному току I_ЦП.нб. и заданному cosϕ производится расчет тока, активной и реактивной мощности каждой ТП пропорционально мощностям их трансформаторов в режиме наибольших и наименьших нагрузок.

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

где: I_i.нб.- ток i-ой подстанции в режиме наибольших нагрузок, А;

I_i.нм.- ток i-ой подстанции в режиме наименьших нагрузок, А;

m- отношение наименьшей нагрузки к наибольшей ;

P_i.нб.- активная мощность i-ой подстанции в режиме наибольших нагрузок, кВт;

Q_i.нб.- реактивная мощность i-ой подстанции в режиме наибольших нагрузок, квар;

P_i.нм.- активная мощность i-ой подстанции в режиме наименьших нагрузок, кВт;

Q_i.нм- реактивная мощность i-ой подстанции в режиме наименьших нагрузок, квар;

сosϕ - коэффициент мощности.

_{Пример расчета для узла 121:}

_{Результаты расчетов для всех узлов сведены в таблицу 1.7}

Таблица 1.7

Параметры узлов сети

Узел	Sном , кВт	Ii.нб, А	Ii.нм. , А	Pi.нб, кВт	Qi.нб , квар	Pi.нм ,кВт	Qi.нм, квар
3-31	40	1.616	0.242	25.76	10.973	3.864	1.646
5-51	40	1.616	0.242	25.76	10.973	3.864	1.646
6-61	100	4.041	0.606	64.40	27.433	9.660	4.115
8-81	100	4.041	0.606	64.40	27.433	9.660	4.115
10-101	25	1.010	0.152	16.10	6.858	2.415	1.028
12-121	250	10.10	1.516	161	68.584	24.15	10.287
13-131	100	4.041	0.606	64.40	27.433	9.660	4.115
14-141	60	2.424	0.364	38.64	16.460	5.796	2.469
17-171	100	4.041	0.606	64.40	27.433	9.66	4.115
19-191	100	4.041	0.606	64.40	27.433	9.66	4.115
22-221	250	10.103	1.516	161	68.584	24.15	10.287
24-241	100	4.041	0.606	64.40	27.433	9.66	4.115
25-251	100	4.041	0.606	64.40	27.433	9.66	4.115

Рассчитанные сопротивления и нагрузки наносим на схему рис. 1.

Рисунок 1.2. Схема сети с параметрами участков и потоками мощности в режиме наибольших нагрузок