7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 15

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 15)

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 15)

Л1	Провод	3АСКС–400/51
	L1,км	320
Т1	АТДЦТН–250000/500/110
Л2	Провод	2(АСКС–240/32)
	L1,км	30
Т2	2ТДТН–63000/110
Sн1,МВА	180
Sн2,МВА	80
Sдоп,МВА	60

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 = 500 кВ, выполненной проводами 1(3´АСКС–400/51), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ =0,025 Ом; x₀ = 0,306 Ом; в₀ =0,00000362 См/км; = 5,6 МВт/км; q₀ = 0,905 Мвар/км

Тогда параметры схемы замещения 2-цепной линии Л1 длиной L = 320 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,025∙320/ 1=8

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,306∙320/ 1=97,92

в) активная проводимость, См

= 5,6∙320∙1/500²=7,168∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=0,00000362∙320∙1=0,011584

Для линии Л2 напряжением U_ном = 110 кВ, выполненной проводами 2(АСКС–240/32), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут

r₀ = 0,12 Ом/км; x₀ = 0,405 Ом/км; в₀ =0,00000281 См/км; q₀ = 0,0375 Мвар/км

Тогда параметры полной П-образной схемы замещения 2-цепной линии Л2 длиной L = 30 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,12∙30/2=1,8

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,405∙30/2=6,075

в) емкостная проводимость, См

=0,00000281 ∙30∙2=0,0001686

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–250000/500/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут = 2,28 Ом; =0,28 Ом; = 5,22 Ом; = 137,5 Ом; = 0; = 192,5 Ом; = 230 МВт; =1125 Мвар

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

Тогда параметры полной лучевой схемы замещения одного автотрансформатора Т1 равны:

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

= 2,28/2=1,14

= 0,28/2=0,14

=5,22/2=2,61

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

= 137,5/2=68,75

= 0/2=0

=192,5/2=96,25

в) активные и реактивные проводимости, См

= 230∙2∙10^-3/500²=1,84∙10^-6

= 1125∙2∙10^-3/500²=0,9∙10^-5

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДН–63000/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут = 0,87 Ом; = 22 Ом; =59 МВт; = 410 Мвар

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

Тогда параметры полной Г-образной схемы замещения двух трансформаторов Т2 равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,87/2=0,435

б) индуктивное сопротивление, Ом

=22/2=11

в) активные и реактивные проводимости, См

= 59∙2∙10^-3/115²=8,9∙10^-6

=410∙2∙10^-3/115² =6,2∙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) [1], будут R_л =8 Ом; Х_л =97,92 Ом

б) потери активной мощности на корону, МВт

= 5,6∙10^-3∙320∙2=1,792

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,0375∙320∙1=2,25

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) [1], будут R_л =1,8 Ом; Х_л =6,075 Ом

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,0375∙30∙2=2,25

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 =0,1,14 Ом; R_с =0,14 Ом; R_н =2,61 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 68,75 Ом; X_с =0 Ом; X_н =96,25 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

=230∙10^-3∙2=0,46 МВт;

=1125∙10^-3∙2=2,25 Мвар

где и – каталожные и расчетные данные автотрансформатора, определяемые из таблиц приложения А [1].

Для двухобмоточного трансформатора Т2 параметры расчетной Г-образной схемы замещения, принимаемые из расчетов по выражениям (2.5) и (2.6) [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=80∙0,93+80∙0,3676=74,4+j29,4048 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=74,4+j29,4048+0,2301+j5,8182=74,6301+j35,2229 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=74,6301+j35,2229+0,118+j0,82=74,7481+j36,0429 МВА;

S_л2^к= S_в2=74,7481+j36,0429 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=74,7481+j36,0429-j0,9=74,7481+j35,1429 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=74,7481+j35,1429+1,3955+j2,9601=76,1436+j38,1030 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=76,1436+j38,1030-j0,9=76,1436+j37,2030 МВА;

S_доп=0∙0,88+j0∙0,475=0 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=76,1436+j37,2030+0=76,1436+j37,2030 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=76,1436+j37,2030+0,0528+j0=76,1963+j37,2030 МВА;

S_н1=110∙0,89+j110∙0,456=97,9+j50,15557 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=97,9+j50,15557+0,222+j14,0667=98,1222+j64,2223 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=98,1222+j64,2223+76,1963+j37,2030=174,3185+j101,4254 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=174,3185+j101,4254+0,2988+j21,8497=174,3185+j101,4254 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=174,3185+j101,4254+0,18+j1=174,7973+j124,2751 МВА;

S_л1^к= S_в1=174,7973+j124,2751 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/1-jQ_зар1/1=174,7973+j124,2751+0,132-j336=

=174,9293+j90,6751 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=174,9293+j90,6751+1,7112+j18,2525=176,6405+j108,9276 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/1-jQ_зар1/1=176,6405+j108,9276+0,132-j336=

176,7725+j75,3276 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=346,5-18,5425-j24,592=(327,9575-j24,592) кВ;

U₁=√(327,9575²+j24,592²)=328,8783 кВ;

U₀^в=328,8783-22,3526-j30,7606=(306,5257-j30,7606) кВ;

U₀^в=√(306,5257²+j30,7606²)=308,0652 кВ;

U_н1^в=308,0652-27,0293-j39,9066=(281,0359- j39,9066) кВ;

U_н1^в =√(281,0359+j39,9066)=283,8551 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=283,8551/8,5714=33,1164 кВ;

U_с^в =308,0652-0,1979+j0,0966=(307,8674+j0,0966) кВ;

U_с^в=√(307,8674²+j0,0966²)=307,8674 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=307,8674/2,8696=107,2871 кВ;

U₂=107,2871-3,6211=103,666 кВ;

U_н2^в =103,666-4,0507=99,6154 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=99,6154/10,9523=9,0953 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.