7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 6

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 6)

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 6)

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´АСКС–300/39), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ =0,048 Ом/км; x₀ = 0,328 Ом/км; в₀ = 0,00000341 См/км; = 2,95 кВт/км; q₀ = 0,409 Мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 2-цепной линии Л1 длиной L = 130 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,048∙130/2=3,12

б) индуктивное сопротивление, Ом

=0,328∙130/2=21,32

в) активная проводимость, См

=2,95∙10^-3∙130∙2/330²=7,0432∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=0,00000341∙130∙2=106,34

Для линии Л2 напряжением U_ном = 150 кВ, выполненной проводами АСКС–240/32, удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут

r₀ = 0,12 Ом/км; x₀ = 0,42 Ом/км; в₀ = 0,0000027 См/км; q₀ = 0,061 Мвар/км

Тогда параметры схемы замещения 1-цепной линии Л2 длиной L = 25 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,12∙25/1=3

б) индуктивное сопротивление, Ом

=0,42∙25/1=10,5

в) емкостная проводимость, См

=0,0000027∙25∙1=0,0000675

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–400000/330/150 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =0,51 Ом, = 0,51 Ом; = 0; = 30,8 Ом; = 0; = 0; = 180 кВт; = 120 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

=0,51/1=0,51

= 0,51/1=051

= 0/1=0

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

= 30,8/1=30,8

= 0/1=0

= 0/1=0

в) активные и реактивные проводимости, См

=180∙10^-3∙1/330²=1,6529∙10^-6

= 120∙10^-3∙1/330²=0,12∙10^-6

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДН–32000/150 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =1,4 Ом; = 34,7 Ом; = 35 кВт; = 224 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

=1,4/2 = 7

б) индуктивное сопротивление, Ом

=34,7/2=17,35

в) активные и реактивные проводимости, См

=35∙10^-3∙2/158²=2,804∙10^-6

= 224∙10^-3∙2/158²=1,7946∙10^-6

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 =3,12 Ом;

Х_л =21,32 Ом;

б) потери активной мощности на корону, МВт

=2,95∙10^-3∙130∙2=0,767;

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,409∙130∙2=106,34.

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 Ом;

Х_л =10,5 Ом;

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,06∙25∙1=1,525.

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 =0,51 Ом; R_с =0,51 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;

=120∙10^-3∙1=0,12 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 = 7 Ом;

б) индуктивное сопротивление, Ом

X_в = 17,35 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

=35∙10^-3∙2=0,07 МВт;

=224∙10^-3∙2=0,44 Мвар.

Расчетная схема замещения представлена на рис. 2.

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

S_н2=40∙0,93+j40∙0,3676=37,2+j14,7024 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=37,2+j14,7024+0,0498+j1,2338=37,2498+j15,963 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=37,2498+j15,963+0,07+j0,448=37,3198+j16,3842 МВА;

S_л2^к= S_в2=37,3198+j16,3842 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/1=37,3198+j16,3842-j0,7625=37,3198+j15,6217 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=37,3198+j15,6217+0,2182+j0,7638=37,538+j16,3855 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/1=37,538+j16,3855-j0,7625=37,538+j15,623 МВА;

S_доп=340∙0.87+j340∙0,4931=295,8+j4167,6376 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=37,538+j16,3855+295,8+j4167,6376=333,338+j183,2606 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=333,338+j183,2606+0,6777+j0=334,0157+j183,2606 МВА;

S_н1=0∙0,89+j0∙0,456=0 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=334,0157+j183,2606+0+j0=334,0157+j183,2606 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=334,0157+j183,2606+0,6798+j41,0528=334,6954+j224,3134 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=334,6954+j224,3134+0,18+j0,12=334,6954+j224,4334 МВА;

S_л1^к= S_в1=334,6954+j224,4334 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=334,6954+j224,4334-0,3835-j53,17=

= 335,2589+j171,2634 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=335,2589+j171,2634+4,0606+j27,7473=339,3195+j199,0106 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=339,3195+j199,0106-0,3835-j53,17=

= 339,703+j145,8406 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=346,5-15,3004-j19,0862=(331,1996-j19,0862) кВ;

U₁=√(331,1996²-j19,0862²)=331,7491 кВ;

U₀^в=331,7491-21,3401-j30,7287=(310,409-j30,7287) кВ;

U₀^в=√(310,409²-j30,7287²)=311,9263 кВ;

U_с^в =311,9263-0,561+j0,00,2996=(311,3802+j0,2996) кВ;

U_с^в=√(311,3802²+j0,2996²)=311,3803 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=311,3803/2,0886=155,6902 кВ;

U₂=150,522-0,9002=155,6902-1,8284=153,8618 кВ;

U_н2^в =153,8618-1,9665=151,8953 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=151,8953/14,3636=10,0943 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.