7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 8

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

«ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

КАФЕДРА «ПЕРЕДАЧА ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ»

ЗАВДАННЯ

з курсу «Електричні системи та мережі»

«Визначення параметрів сталих режимів електричної мережі»

(вариант 8)

Виконав: студент групи _______

____________________________

Керівник: доц. Барбашов І.В.

Харків 2010

Схема разомкнутой электрической сети и исходные данные для расчетов

Схема разомкнутой электрической сети показана на рис. 1, исходные данные для расчетов приведены в табл. 1.

Рисунок 1 – Схема разомкнутой электрической сети

Перед выполнением соответствующего варианта расчетного задания необходимо по исходным данным (табл. 1) определить:

• для линий Л1 и Л2 – номинальное напряжение U_ном; сечение проводов; число цепей п_ц;

• для трансформаторов Т1 и Т2 – вид трансформаторов (двухобмоточные, трехобмоточные или автотрансформаторы); номинальные напряжения на высшей U_{ном в}, средней U_{ном с} и низшей U_{ном н} стороне; число трансформаторов п_т

Таблица 1 – Исходные данные для расчетов разомкнутой электрической сети (вариант 8)

Л1	Провод	2(2АС–240/32)
	L1,км	100
Т1	АТДЦТН–125000/330/110
Л2	Провод	АСК–185/29
	L1,км	25
Т2	2ТДН–16000/110
Sн1,МВА	80
Sн2,МВА	20
Sдоп,МВА	20

Примечания:

1 cos = 0,93; cos = 0,89; cos = 0,88; cos = 0,87; cos = 0,86;

2 U ^н = 1,05U_ном (U_ном = 330–500 кВ); U ^н = 1,025U_ном (U_ном = 750 кВ);

3 Т_нб1 = 4000 ч/год; Т_нб2 = 6000 ч/год; Т_{нб доп} = 4500 ч/год

1. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

Для линии Л1 напряжением U_ном = 330 кВ, выполненной проводами 1(2´АСКП–500/64), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ =0,03 Ом/км; x₀ = 0,32 Ом/км; в₀ =0,0000035 См/км; = 1,65 МВт/км; q₀ = 0,42 Мвар/км

Тогда параметры полной П-образной схемы замещения 1-цепной линии Л1 длиной L = 100 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,03∙100/ 1=3

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,32∙100/ 1=32

в) активная проводимость, См

= 1,65∙100∙1/330²=1,5152∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=0,0000035∙100∙1=0,00035

Для линии Л2 напряжением U_ном = 150 кВ, выполненной проводами 2(АСК–150/29), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут

r₀ = 0,198 Ом/км; x₀ = 0,434 Ом/км; в₀ =0,0000027 См/км; q₀ = 0,036 Мвар/км

Тогда параметры полной П-образной схемы замещения 2-цепной линии Л2 длиной L = 20 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,198∙20/2=1,98

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,434∙20/2=4,34

в) емкостная проводимость, См

=0,0000027 ∙20∙2=0,000108

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–400000/330/150 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А, будут

= 0,51 Ом; =0,51 Ом; = 0; = 30,8 Ом; = 0; = 0;

= 180 МВт; =1200 Мвар

U_н.в, U_н.с, U_н.н – номинальные напряжения обмоток высшего, среднего и низшего напряжений автотрансформатора (см. таблицы [1]).

Тогда параметры полной лучевой схемы замещения одного

автотрансформатора Т1 равны:

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений, Ом

0,51∙1=0,51

= 0,51/1=0,51

=0/1=0

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений, Ом

= 58,5/1=58,5

= 0/1=0

=30,8/1=30,8

в) активные и реактивные проводимости, См

= 180∙1∙10^-3/330²=1,6529∙10^-6

= 1200∙1∙10^-3/330²=1,1019∙10^-5

Для трехобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТДН–16000/110

каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А, будут

= 2,9 Ом; = 2,9 Ом; = 2,9 Ом; = 112,5 Ом; = 0; = 67,5 Ом; = 34 Мвт; = 225 Мвар

U_н.в, U_н.с, U_н.н – номинальные напряжения обмоток высшего, среднего и низшего напряжений трансформатора (см. таблицы приложения А).

Тогда параметры схемы замещения Т1 равны:

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений, Ом

= (2,9+2,9)/2=2,9

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений, Ом

=(112,5+67,5)/2=90

в) активные и реактивные проводимости, См

= 34∙2∙10^-3/158²=2,7239∙10^-6

= 225∙2∙10^-3/158²=1,8026∙10^-5

2. Составление расчетной схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

Для линии Л1 параметры расчетной П-образной схемы замещения равны:

а) активное R_л и индуктивное Х_л сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) из [1], будут R_л =3 Ом; Х_л =32 Ом.

б) потери активной мощности на корону, МВт

= 1,65∙10^-3∙100∙1=0,165

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,42∙100∙1=42

Для линии Л2 параметры расчетной П-образной схемы замещения равны:

а) активное R_л и индуктивное Х_л сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) из [1], будут R_л =1,98 Ом; Х_л =4,34 Ом

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,036∙20∙2=1,44

Для автотрансформаторов Т1 параметры расчетной лучевой схемы замещения, принимаемые из расчетов по выражениям (2.9) и (2.10) из [1],равны

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

R_в =0,51 Ом; R_с =0,5 Ом; R_н =0 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 30,8 Ом; X_с =0 Ом; X_н =0 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

=180∙10^-3∙1=0,18 МВт;

=1200∙10^-3∙1=1,2 Мвар

где и – каталожные и расчетные данные автотрансформатора, определяемые из таблиц приложения А.

Для двухобмоточного трансформатора Т2 параметры расчетной Г-образной схемы замещения, принимаемые из расчетов по выражениям (2.5) и (2.6) из [1], равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,87/2=0,435

б) индуктивное сопротивление, Ом

=22/2=11

в) активные и реактивные проводимости, См

= 59∙10^-3∙2=0,118

= 410∙10^-3∙2=0,82

Расчетная схема электрической сети представлена на рис.2

3. Определение значений мощности на участках расчетной схемы замещения электрической сети

S_н2=30∙0,93+30∙0,3676=27,9+j211,0268 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=27,9+j211,0268+0,116+j3,6=28,016+j14,6268 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=28,016+j14,6268+0,068+j0,45=28,084+j15,0768 МВА;

S_л2^к= S_в2=28,084+j15,0768 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=28,084+j15,0768-j0,72=28,084+j14,3568 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=28,084+j14,3568+0,0875+j0,1919=28,1715+j14,5487 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=28,1715+j14,5487-j0,72=28,1715+j13,8287 МВА;

S_доп=360∙0,87+j360∙0,4931=313,2+j177,4986 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=28,1715+j13,8287+313,2+j177,4986=341,3715+j191,3273 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=341,3715+j191,3273+0,7172+j0=342,0887+ j191,3273 МВА;

S_н1=0∙0,89+j0∙0,456=0

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=342,0887+ j191,3273+0=342,0887+ j191,3273 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=342,0887+ j191,3273+0,7195+j43,4511=342,8082+j234,7784 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=342,8082+j234,7784+0,18+j1,2=342,9882+235,9784 МВА;

S_л1^к= S_в1=342,9882+235,9784 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/1-jQ_зар1/1=342,9882+235,9784+0,0825-j21=

= 343,0707+j214,9784 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=343,0707+j214,9784+4,5155+j48,1655=347,5862+j1263,144 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/1-jQ_зар1/1=347,5862+j1263,144+0,0825-j21=

=347,6687+j242,144 МВА;

4. Определение значений напряжения в узлах расчетной схемы замещения электрической сети 1.

U₀=1,05∙U_ном=330∙1,05=346,5 кВ;

U₁=346,5-27,3113-j29,822=(319,1887- j29,822) кВ;

U₁=√(319,1887- j29,822)=320,5758 кВ;

U₀^в=320,5758-23,102-j32,5622=(297,4768- j32,5622) кВ;

U₀^в=√(297,4768- j32,5622)=299,2537 кВ;

U_с^в =299,2537-0,583+j0,3261=(298,6707+j0,3261) кВ;

U_с^в =√(298,6707+j0,3261)=298,6709 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=298,6709/2,8696=149,3354 кВ;

U₂=149,3354-0,7963=148,5391 кВ;

U_н2^в =148,5391-9,4094=139,1297 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=139,1297/10,9523=9,6862 кВ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Электрические системы и сети. Учебно–методическое пособие по проведению практических занятий и выполнению расчетных заданий для студентов специальности 7.090602 "Электрические системы и сети"/ Барбашов И.В., Черкашина В.В.,. Шутенко О.В. ‑ Харьков: НТУ "ХПИ", 2007. – 116 с. – на русск. яз.