7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 3

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 3 )

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 3)

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.

2. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

Для линии Л1 напряжением U_ном = 330 кВ, выполненной проводами 2(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 =0,00000346 См/км;

= 2,2 кВт/км; q₀ = 0,415 Мвар/км

Тогда параметры полной схемы замещения линии Л1 длиной L = 140 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,0375∙140/1=5,25

б) индуктивное сопротивление, Ом

=0,323∙140/1=45,22

в) активная проводимость, См

= 2,2∙140∙1/330²=2,8283∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

= 0,00000346 ∙140∙1=0,,0004844

Для линии Л2 напряжением U_ном = 110 кВ, выполненной проводами 2(АСК–120/19), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут

r₀ = 0,249 Ом/км; x₀ =0,427 Ом/км; в₀ =0,00000266 См/км; q₀ = 0,0335 Мвар/км.

Тогда параметры полной линии Л2 длиной L = 30 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,249∙30/2=3,735

б) индуктивное сопротивление, Ом

=0,427∙30/2=6,405

в) емкостная проводимость, См

=0,00000266∙30∙2=0,0001596

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–125000/330/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А, будут

=1,3 Ом; = 1,3 Ом; = 2,6 Ом; = 91,5 Ом; =0; =213,4Ом; = 115 кВт; = 625 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 схемы замещения одного автотрансформатора Т1 равны:

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

= 1,3/1=13

= 1,3/1=1,3

= 2,6/1=2,6

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

= 91,5/1=91,5

=0/1=0

= 213,4/1=213,4

в) активные и реактивные проводимости, См

= 115∙1/330²=1,056∙10^-6

=625∙1/330²= 5,7392∙10^-6

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДН–40000/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =1,4 Ом; = 34,7 Ом; = 36 кВт; = 260 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=0,7

б) индуктивное сопротивление, Ом

=34,7/2=17,35

в) активные и реактивные проводимости, См

=36∙10^-3∙2/115²=5,4442∙10^-6

=260∙10^-3∙2/115²=3,9319∙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 =5,25 Ом;

Х_л =45,22 Ом;

б) потери активной мощности на корону, МВт

=2,2∙10^-3∙140∙1=0,308

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,415∙140∙1=58,1

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 =3,735 Ом;

Х_л =6,4050 Ом;

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,0355∙30∙2=2,13

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

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

R_в =1,3 Ом; R_с =1,3 Ом; R_н =2,6 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 91,5 Ом; X_с =0 Ом; X_н =213,4 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

=115∙10^-3∙1=0,115 МВт;

=625∙10^-3∙1=0,625 Мвар

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

= 1,4/2=0,7

б) индуктивное сопротивление, Ом

=34,7/2=17,35

в) активные и реактивные проводимости, См

=36∙10^-3∙2=0,072

=260∙10^-3∙2=0,52

Расчетная схема замещения представлена на рис. 2.

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

S_н2=50∙0,93+j50∙0,3676=46,5+j18,378 МВА;

S_в2^'=46,5+j18,378+0,1446+j3,5847=46,6446+j21,9627 МВА;

S_в2=46,6446+j21,9627+j0,072+j0,52=46,7166+j22,4827 МВА;

S_л2^к= S_в2=46,7166+j22,4827 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=46,7166+j22,4827-j1,065=46,7166+j21,4177 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=46,7166+j21,4177+0,8153+j1,3981=47,5319+j22,8158 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=47,5319+j22,8158-j1,065=47,5319+j21,7508 МВА;

S_доп=0∙0,88+j0∙0,475=0

S_с1= S_л2^н+S_доп=47,5319+j21,7508+0=47,5319+j21,7508 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=47,5319+j21,7508+0,0326+j0=47,5645+ j21,7508 МВА;

S_н1=75∙0,89+j75∙0,456=66,75+j34,197 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=66,75+j34,197+0,1343+j11,0227=66,8843+j45,2198 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=47,5645+ j21,7508+66,8843+j45,2198=114,4488+j66,9705 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=114,4488+j66,9705+0,2099+j14,7741=114,6587+j817446 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=114,6587+j817446+0,115+j0,625=114,7737+j82,3696 МВА;

S_л1^к= S_в1=114,7737+j82,3696 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=114,7737+j82,3696+0,154-j29,05=

= 114,9277+j53,3196 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=114,9277+j53,3196+0,7738+j6,6652=115,7015+j59,9848 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=115,7015+j59,9848+0,154-j29,05=

= 115,8555+j30,9348 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=346,5-9,5814-j14,1908=(336,9186-j14,1908) кВ;

U₁=√(336,9186²-j14,1908²)=337,2173 кВ;

U₀^в=337,2173-22,6225-j30,7962=(314,5949- j30,7962) кВ;

U₀^в=√(314,5949²- j30,7962²)=316,0986 кВ;

U_н1^в=316,0986-31,0783-j44,7820=(285,0204-j44,7820) кВ;

U_н1^в =√(285,0204²-j44,7820²)=288,5170 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=288,5170/8,5714=33,6603 кВ;

U_с^в =316,0986-0,1956+j0,0895=315,9030+ j0,0895 кВ;

U_с^в=√(315,9030²+ j0,0895²)=315,9030 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=315,9030/2,8696=110,0874 кВ;

U₂=110,0874-2,9401=107,1473 кВ;

U_н2^в =107,1473-3,8611=103,2863 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2 = 10,9523 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.