7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 5

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 5)

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 5)

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(2´АС–240/32), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ =0,06 Ом/км; x₀ =0,331 Ом/км; в₀ =0,00000264 См/км; =3,75 кВт/км; q₀ =0,4060 Мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 2-цепной линии Л1 длиной L = 110 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,06∙110/2=3,3

б) индуктивное сопротивление, Ом

=0,331∙110/2=18,2050

в) активная проводимость, См

=3,75∙110∙2/330²=7,5758∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=0,00000264∙110∙2=89,32

Для линии Л2 напряжением U_ном = 150 кВ, выполненной проводами АСК–185/29, удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут r₀ = 0,162 Ом/км; x₀ =0,429 Ом/км; в₀ = 0,00000264 См/км; q₀ =0,0595 Мвар/км

Тогда параметры полной схемы замещения линии Л2 длиной L = 20 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,162∙20/1=3,24

б) индуктивное сопротивление, Ом

=0,429 ∙20/1=8,58

в) емкостная проводимость, См

=0,00000264∙20∙1=0,0000528

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–250000/330/150 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А, 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 [1]).

Тогда параметры полной 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ТДН–16000/150 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =8,3 Ом; = 172 Ом; = 21 кВт; =128 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

=8,3/2=4,15

б) индуктивное сопротивление, Ом

=172/2=86

в) активные и реактивные проводимости, См

= 21∙10^-3∙2/158²=1,6824∙10^-6

=128∙10^-3∙2/158²=1,0255 ∙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), будут

R_л =3,3 Ом;

Х_л =18,2050 Ом;

б) потери активной мощности на корону, МВт

=3,75∙10^-3∙110∙2= 0,825;

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,4060∙10^-3∙110∙2=89,32.

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 =3,24 Ом;

Х_л =8,58 Ом;

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,0595∙10^-3∙20∙1=1,19.

Для автотрансформаторов Т1 параметры расчетной 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 схемы замещения, принимаемые из расчетов по выражениям (2.5) и (2.6) [1], равны:

а) активное сопротивление, Ом

4,15 Ом;

б) индуктивное сопротивление, Ом

86 Ом;

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=20∙0,93+j20∙0,3676=16,6+j7,3512 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=16,6+j7,3512+0,0738+j1,5289=18,6738+j8,8801 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=18,6738+j8,8801+0,042+j0,256=18,7158+j9,1361 МВА;

S_л2^к= S_в2=18,7158+j9,1361 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/1=18,7158+j9,1361-j0,595=18,7158+j8,5411 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=18,7158+j8,5411+0,0609+j0,1614=18,7767+j8,7025 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/1=18,7767+j8,7025-j0,595=18,7767+j8,1075 МВА;

S_доп=100∙0.87+j100∙0,4931=87+j49,3052 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=18,7767+j8,1075+87+j49,3052=105,7767+j57,4126 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=105,7767+j57,4126+0,0106+j0=105,7874+j57,4126 МВА;

S_н1=120∙0,89+j120∙0,456=106,8+j54,7153 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=106,8+j54,7153+0,5686+j24,6215=107,3686+j79,3368 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=105,7874+j57,4126+107,3686+j79,3368=213,156+j165,6076 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=213,156+j165,6076+0,6302+j28,8582=213,7861+j165,6076 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=213,7861+j165,6076+0,165+j1,25=213,9511+j166,8576 МВА;

S_л1^к= S_в1=213,9511+j166,8576 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=213,9511+j166,8576-0,4125-j44,66=

= 214,3636+j122,1976 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=214,3636+j122,1976+1,845+j10,1781=216,2086+j132,3757 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=216,2086+j132,3757-0,4125-j44,66=

= 216,6211+j87,7157 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=346,5-9,0141-j10,0988=(337,4859-j10,0988) кВ;

U₁=√(337,4859²-j10,0988²)=337,637 кВ;

U₀^в=337,637-24,7115-j30,5012=(312,9254-j30,5012) кВ;

U₀^в=√(312,9254²-j30,5012²)=314,4084 кВ;

U_н1^в=314,4084-48,4535-j62,5011=(265,9549+j62,5011) кВ;

U_н1^в =√(265,9549²+j62,5011²)=273,2003 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=273,2003/8,57=31,8734 кВ;

U_с^в =314,4084-0,0269+j0,0146=(314,3815+j0,0146) кВ;

U_с^в=√(314,3815²+j0,0146²)=314,3815 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=314,3815/2,0886=150,522 кВ;

U₂=150,522-0,9002=149,6218 кВ;

U_н2^в =149,6218-5,6261=143,9998 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=143,9998/14,3636=10,0253 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.