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

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»

(варіант 7)

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 7)

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 (2´АСКС–400/51), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ =0,0375 Ом/км;x₀ = 0,323 Ом/км; в₀ = 3,46∙10^-6 См/км; = 2,2 кВт/км; q₀ = 0,415 Мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 1-цепной линии Л1 длиной L = 150 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,0375∙150/1=5,625

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,323∙150/1=48,45

в) активная проводимость, См

=2,2∙10^-3∙150∙1/330²=3,0303∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=3,46∙10^-6∙150∙1=0,000519

Для линии Л2 напряжением U_ном = 150 кВ, выполненной проводами 2(АСК–185/29), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут r₀ = 0,249 Ом/км; x₀ = 0,441 Ом/км; в₀ = 2,56∙10^-6 см/км; q₀ =0,058 Мвар/км

Тогда параметры схемы замещения 1-цепной линии Л2 длиной L = 30 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,249∙30/2=3,735

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,441∙30/2=6,615

в) емкостная проводимость, См

=2,56∙10^-6 ∙30∙2=0,000519

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–250000/330/150 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут = 1,07 Ом; = 0,08 Ом; = 4,3 Ом; = 49 Ом; = 0; = 186,2 Ом; = 165 кВт; = 1250 Мвар.

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

Тогда параметры полной лучевой схемы замещения автотрансформатора Т1 равны:

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

=1,07/1=1,07

= 0,08/1=0,08

=4,3/1=4,3

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

=49/1=49

= 0/1=0

= 186,2/1=186,2

в) активные и реактивные проводимости, См

=165∙10^-3∙1/330²=1,5152∙10^-6

=1250∙10^-3∙1/330²=1,1478∙10^-5

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДН–63000/150 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =1,48 Ом; = 41,6 Ом; =59 кВт; =410 Мвар.

U_н.в – номинальное напряжение обмотки высшего напряжения двухобмо- трансформатора (см. таблицы приложения А [1]).

Тогда параметры схемы замещения двух трансформаторов Т2 равны:

а) активное сопротивление, Ом

=1,48/2=0,74

б) индуктивное сопротивление, Ом

=41,6/2=20,8

в) активные и реактивные проводимости, См

= 59∙10^-3∙2/158²=0,82

=410∙10^-3∙2/158²=0,82

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

Для линии Л1 параметры расчетной схемы замещения равны:

а) активное R_л и индуктивное Х_л сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) [1], будут

R_л =5,625 Ом;

Х_л =48,45 Ом;

б) потери активной мощности на корону, МВт

=2,2∙10^-3∙110∙1=0,33 ;

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,415∙10^-3∙110∙1=62,25.

Для линии Л2 параметры расчетной схемы замещения равны:

а) активное R_л и индуктивное Х_л сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) [1], будут

R_л =3,735 Ом;

Х_л = 63,615 Ом;

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,058∙30∙2=3,48.

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

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

R_в = 1,07 Ом; R_с =0,08 Ом; R_н = 4,3 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 49 Ом; X_с =0 Ом; X_н = 186,2 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

= 16∙10^-3∙1=1,165 МВт;

=1250∙10^-3∙1=1,25 Мвар

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

а) активное сопротивление, Ом

R_в = 8,3

б) индуктивное сопротивление, Ом

X_в = 172

в) активные и реактивные проводимости, См

= 21∙10^-3∙2=0,042

= 128∙10^-3∙2=0,256

Расчетная схема замещения представлена на рис.2

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

S_н2=60∙0,93+j60∙0,3676=55,8+j22,0536 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=55,8+j22,0536+0,1184+j3,328=55,9184+j25,3816 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=55,9184+j25,3816+0,118+j0,82=56,0364+j26,2016 МВА;

S_л2^к= S_в2=56,0364+j26,2016 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=56,0364+j26,2016-j1,74=56,0364+j24,4616 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=56,0364+j24,4616+0,6206+1,0991=56,657+j25,5607 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=56,657+j25,5607-j1,74=56,657+j23,8207 МВА;

S_доп=20∙0,87+j20∙0,4931=17,4+j9,861 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=56,657+j23,8207+17,4+j9,861=74,057+j33,6817 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=74,057+j33,6817+0,0049+j0=74,0618+ j33,6817 МВА;

S_н1=100∙0,89+j100∙0,456=89+j45,5961 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=89+j45,5961+0,3949+j15,4454=89,3649+j61,0414 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=74,0618+ j33,6817+89,3649+j61,0414=163,4567+j94,7231 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=163,4567+j94,7231+0,3507+j16,0591=163,8074+j110,7822 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=163,8074+j110,7822+0,165+j1,25=163,9724+j112,0322 МВА;

S_л1^к= S_в1=163,9724+j112,0322 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/2-jQ_зар1/1=163,9724+j112,0322-0,165-j31,25=

= 164,1374+j180,9072 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=164,1374+j180,9072+1,7297+j14,8985=165,8671+j95,8058 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/2-jQ_зар1/1=165,8671+j95,8058-0,165-j31,125=

= 166,0321+j64,6808 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=346,5-16,0889-j21,6374=(330,4111- j21,6374) кВ;

U₁=√(330,4111²- j21,6374²)=331,1189 кВ;

U₀^в=331,1189-16,9232-j23,8827=(314,1956- j23,8827) кВ;

U₀^в=(314,1956- j23,8827)=315,102 кВ;

U_н1^в=315,102-33,8035-j46,8856=(281,2985+j46,8856) кВ;

U_н1^в =√(281,2985²+j46,8856²)= 285,179 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=285,179/8,57=33,2709 кВ;

U_с^в =315,102-0,0188+j0,0086=(315,0832+j0,0,0086) кВ;

U_с^в=√(315,0832²+j0,0,0086²)=315,0832 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=315,0832/2,0886=150,858 кВ;

U₂=150,858-2,5235=148,3345 кВ;

U_н2^в =148,3345-3,8381=144,4946 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=144,4946/14,3636=9,6026 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.