7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Задачи 1,2_

= (65·4,8 + 35,1·16,2)/110 + (32,69·3,6 + 17,65·12,15)/110 + + (35·3 + 18,9·10,125)/110 = 8,0 + 3,02 + 2,69 = 13,71 кВ;

Uнб%' = ( Uнб'/Uном)100 = (13,71/110)100 = 12,5 %;

Uнб'' = UА-1 + U1-2 + U2-3 + U3-4 + U4-5 =

= (PА-1RА-1 + QА-1XА-1)/Uном + (P1-2R1-2 + Q1-2X1-2)/Uном +

+(P2-3R2-3 + Q2-3X2-3)/Uном + (P3-4R3-4 + Q3-4X3-4)/Uном +

+(P4-5·R4-5 + Q4-5·X4-5)/Uном = (60·3,6 + 32,4·12,15)/110 +

+(40·2,4 + 21,6·8,1)/110 + (42,31·1,8 + 22,85·6,075)/110 +

+(17,31·2,4 + 9,35·8,1)/110 + (35·3 + 18,9·10,125)/110 = = 5,54 + 2,46 + 1,95 + 1,07 + 2,69 = 13,71 кВ;

Uнб%'' = ( Uнб''/Uном)100 = (13,71/110)100 = 12,5 %.

4 Определение потерь мощности в электрической сети

ΣΔSл = SА-1 + S1-2 + SА-2 + S2-3 + S2-4 + S3-4 + S4-5 =

=((PА-12 + QА-12)/Uном2)(RА-1 + jXА-1) + ((P1-22 + Q1-22)/Uном2)(R1-2 + jX1-2) + + ((PА-22 + QА-22)/Uном2)(RА-2 + jXА-2) + ((P2-32 + Q2-32)/Uном2)(R2-3 + jX2-3) + + ((P2-42 + Q2-42)/Uном2)(R2-4 + jX2-4) + ((P3-42 + Q3-42)/Uном2)(R3-4 + jX3-4) + + ((P4-52 + Q4-52)/Uном2)(R4-5 + jX4-5) =

=((602 + 32,42)/1102)(3,6 + j12,15) + ((402 + 21,62)/1102)(2,4 + j8,1) +

+((652 + 35,12)/1102)(4,8 + j16,2) + ((42,312 + 22,852)/1102)(1,8 + j6,075) +

+((32,692 + 17,652)/1102)(3,6 + j12,15) + ((17,312 + 9,352)/1102)(2,4 + j8,1) +

+((352 + 18,92)/1102)(3 + j10,125) =

= (1,38 + j4,67) + (0,41 + j1,38) + (2,16 + j7,31) + (0,34 + j1,16) +

+ (0,41 + j1,39) + (0,08 + j0,26) + (0,39 + j1,32) = (5,17 + j17,49) МВА; Pл% = ( Pл/ΣPi)100 = (5,17/125)100 = 4,1 %;

Qл% = ( Qл/ΣSi)100 = (17,49/142)100 = 12,3 %.

Задача № …..

Определить потоки мощности, наибольшую потерю напряжения и суммарные потери активной мощности в электрической сети 110 кВ

Провода сети − АС-240/32. Нагрузки узлов даны в мегавольтамперах, длины участков – в километрах.

25 + j13,5

Расчет электрической сети проводится в следующей последовательности: 1) определение параметров расчетной схемы замещения электрической

сети;

2)определение потоков мощности в электрической сети;

3)определение наибольшей потери напряжения в электрической сети;

4)определение потерь мощности в электрической сети.

1 Определение параметров расчетной схемы замещения электрической

где r0, x0 – удельные параметры линий электрической сети,Ом/км, определяемые из таблицы А.1; для F = 240 мм2 r0 = 0,12 Ом/км; x0 = 0,405 Ом/км

L – длина участков электрической сети, км.

Таблица 1 – Параметры участков схемы замещения электрической сети 110 кВ

2 Определение потоков мощности в электрической сети

2.1 Мощность на участке 1-2

S1-2 = S1 = (25 + j13,5) MBA. 2.2 Мощность на участке 4-5

S4-5 = S5 = (20 + j10,8) MBA.

2.3 Суммарные мощности в узлах 2 и 4

S2Σ = S2 + S1-2 = (30 + j16,2) + (25 + j13,5) = (55 + 29,7) MBA; S4Σ = S4 + S4-5 = (35 + j18,9) + (20 + j10,8) = (55 + 29,7) MBA. 2.4 Разносим нагрузку узла 4 в точки 2 и 3

S4Σ2 = S4Σ·L3-4/(L2-4 + L3-4) = (55 + 29,7)·20/(25 + 20) = (24,44 + j13,2) МВА; S4Σ3 = S4Σ·L2-4/(L2-4 + L3-4) = (55 + 29,7)·25/(25 + 20) = (30,56 + j16,5) МВА.

Определяем эквивалентные длины между точками 2 и 3, а также эквивалентные сопротивления

L2-4-3 = LА2 + L21 = 25 + 20 = 45 км;

L2-3Σ = L2-3·L2-4-3/(L2-3 + L2-4-3) = 40·45/(40 + 45) = 21,2 км; R2-3Σ = r0·L2-3Σ = 0,12·21,2 = 2,544 Ом;

X2-3Σ = x0·L2-3Σ = 0,405·21,2 = 8,586 Ом.

2.5 Определяем суммарные нагрузки узлов 2 и 3

S2ΣΣ = S2Σ + S4Σ2 = (55 + 29,7) + (24,44 + j13,2) = (79,44 + j42,9) МВА; S3Σ = S3 + S4Σ3 = (15 + j8,1) + (30,56 + j16,5) = (45,56 + j24,6) МВА.

2.6 Рассчитываем сеть с двухсторонним питанием А-2-3-Б при условии

UA = UБ

SA-2 = [S2ΣΣ·(L2-3Σ + LБ-3) + S3Σ·LБ-3]/(LA-2 + L2-3Σ + LБ-3) =

=[(79,44 + j42,9)(21,2 + 30)+(45,56 + j24,6)·30]/(20 + 21,2 + 30) =

=(76,32 + j41,21) MBA;

SБ-3 = [S3Σ·(L2-3Σ + LA-2) + S2ΣΣLA-2]/(LA-2 + L2-3Σ + LБ-3) =

=[(45,56 + j24,6)(21,2 + 20)+(79,44 + j42,9)·20]/(20 + 21,2 + 30) =

=(48,68 + j26,29) MBA.

Проверка результатов расчета

SA-2 + SБ-3 = (76,32 + j41,21) + (48,68 + j26,29) = (125 + j67,5) MBA; S2ΣΣ + S3Σ = (79,44 + j42,9) + (45,56 + j24,6) = (125 + j67,5) MBA.

Результирующая мощность на участке 2-3

S2-3Σ = SА-2 – S2ΣΣ = (76,32 + j41,21) – (79,44 + j42,9) = −(3,12 + j1,69) MBA.

2.7Расчитываем сеть с двухсторонним питанием при UA > UБ. Находим уравнительную мощность в сети

Sур = (UА − UБ)UА /Z*АБ = (115 − 110)·115/(8,544 − j28,836) = = (5,43 + j18,33) МВА.

2.8Определяем результирующие мощности на участках сети

SA-2р = SA-2 + Sур = (76,32 + j41,21) + (5,43 + j18,33) = (81,75 + j59,54) MBA; S2-3Σp = S2-3Σ + Syp = −(3,12 + j1,69) + (5,43 + j18,33) = (2,31 + j16,64) MBA; SБ-3p = SБ-3 + Syp = −(48,68 + j26,29) + (5,43 + j18,33) = −(43,25 + j7,96) MBA. 2.9 Находим потоки мощности на участках исходной кольцевой сети 2-3-4-2

S2-3 = S2-3Σp·L2-4-3/(L2-3 + L2-4-3) = (2,31 + j16,64)·45/(40 + 45) = = (1,22 + j8,81) МВА;

S2-4-3 = S2-3Σр·L2-3/(L2-3 + L2-4-3) = (2,31 + j16,64)·40/(40 + 45) =

= (1,09 + j7,83) МВА;

S2-4 = S2-4-3 + S4Σ2 = (1,09 + j7,83) + (24,44 + j13,2) = (25,53 + j21,03) МВА; S3-4 = S2-4-3 − S4Σ3 = (1,09 + j7,83) − (30,56 + j16,5) = −(29,47 + j8,67) МВА. 2.10 Наносим потоки мощности на схему исходной сети

Рисунок 2 − Результаты расчета электрической сети 110 кВ

3 Определение наибольшей потери напряжения в электрической сети

Uнб = UА-2 + U2-4 + U4-5 = (PА-2·RА-2 + QА-2·XА-2)/Uном + + (P2-4·R2-4 + Q2-4·X2-4)/Uном + (P4-5·R4-5 + Q4-5·X4-5)/Uном =

= (81,75·2,4 + 59,54·8,1)/110 + (25,53·3 + 21,03·10,125)/110 + + (20·1,8 + 10,8·6,075)/110 = 6,16 + 2,63 + 0,92 = 9,71 кВ;

Uнб% = ( Uнб /Uном)100 = (9,71/110)100 = 8,8 %.

4 Определение потерь мощности в электрической сети

ΣΔSл = SА-2 + S1-2 + S2-3 + S2-4 + S3-4 + SБ-3 + S4-5 =

=((PА-22 + QА-22)/Uном2)(RА-2 + jXА-2) + ((P1-22 + Q1-22)/Uном2)(R1-2 + jX1-2) + + ((P2-32 + Q2-32)/Uном2)(R2-3 + jX2-3) + ((P2-42 + Q2-42)/Uном2)(R2-4 + jX2-4) + + ((P3-42 + Q3-42)/Uном2)(R3-4 + jX3-4) + ((PБ-32 + QБ-32)/Uном2)(RБ-3 + jXБ-3) + + ((P4-52 + Q4-52)/Uном2)(R4-5 + jX4-5) =

=((81,752 + 59,542)/1102)(2,4 + j8,1) + ((252 + 13,52)/1102)(3 + j10,125) +

+((1,22 2 + 8,812)/1102)(4,8 + j16,2) + ((25,532 + 21,032)/1102)(3 + j10,125) +

+((29,472 + 8,672)/1102)(2,4 + j8,1) + ((43,252 + 7,962)/1102)(3,6 + j12,15) +

+((202 + 10,82)/1102)(1,8 + j6,075) =

= (2,03 + j6,85) + (0,2 + j0,675) + (0,03 + j0,11) + (0,27 + j0,92) +

+ (0,19 + j0,63) + (0,58 + j1,94) + (0,08 + j0,26) = (3,38 + j11,38) МВА; Pл% = ( Pл/ΣPi)100 = (3,38/125)100 = 2,7 %;

Qл% = ( Qл/ΣSi)100 = (11,38/142)100 = 8,0 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Таблица А.1 Расчетные данные ВЛ 35–220 кВ со сталеалюминиевыми проводами (табл. 7.5, 7.6 [1])

1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Ершевич В.В. и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - М.: Энергоиздат, 1985. - 352 с.