7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 11

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 11 )

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 11)

Л1	Провод	2(2АСК–300/39)
	L1,км	130
Т1	АТДЦТН–240000/330/220
Л2	Провод	АСКП–400/51
	L1,км	120
Т2	2ТДТН–25000/220
Sн1,МВА	80
Sн2,МВА	50
Sдоп,МВА	110

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´АСК–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 МВт\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∙130∙2/330²=7,,0432∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=0,00000341∙130∙2=106,34

Для линии Л2 напряжением U_ном = 220 кВ, выполненной проводами АСК–400/51, удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут

r₀ = 0,075 Ом\км; x₀ = 0,42 Ом\км; в₀ =0,0000027 См\км; q₀ = 0,144 Мвар\км.

Тогда параметры полной П-образной схемы замещения 2-цепной линии Л2 длиной L = 120 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,075∙120/1=9

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,42∙120/1=50,4

в) емкостная проводимость, См

=0,0000027 ∙120∙1=0,000324

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–240000/330/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут = 0,4 Ом; =0,4 Ом; = 7,3 Ом; = 39,2 Ом; = 0 Ом; = 278,4 Ом; = 130 кВт; =1200 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 автотрансформатора Т1 равны:

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

= 0,4/1=0,4

= 0,4/1=0,4

=7,3/1=7,3

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

= 39,2/1=39,2

= 0/1=0

=278,4/1=278,4

в) активные и реактивные проводимости, См

= 130∙10^-3/330²=1,1938∙10^-6

= 1200∙1∙10^-3/330²=1,1019∙10^-5

Для трансформатора Т2 типа 2 ТДТН–25000/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут

= 5,7 Ом; = 5,7 Ом; = 5,7 Ом; =275 Ом; = 0;

= 148 Ом; =50 Мвт; = 300 Мвар.

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

Тогда параметры схемы замещения трансформаторов Т1 равны:

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

=5,7

= 5,7

= 5,7

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

= 211,5

= 211,5

= 211,5

в) активные и реактивные проводимости, См

= 50∙2∙10^-3/230²=1,8904∙10^-6

= 0,6∙2∙10^-3/230² =1,1342∙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) из [1], будут

R_л =3,128 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 схемы замещения равны:

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

R_л =9 Ом

Х_л =50,4 Ом

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,144∙120∙1=17,2

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

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

R_в =0,4 Ом; R_с =0,4 Ом; R_н =7,3 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 39,2 Ом; X_с =0 Ом; X_н =278,4 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

=130∙10^-3∙1=0,13 МВт;

=1200∙10^-3∙1=1,2 Мвар

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

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

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

R_в =5,7 Ом; R_с =5,7 Ом; R_н =5,7 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в =211,5 Ом; X_с =211,5 Ом; X_н =211,5 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода трансформаторов

= 50∙10^-3∙2=0,1 МВт;

=300∙10^-3∙2=0,6 Мвар,

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

Расчетные схемы замещения Л1, Т1, Л2, Т2, соединяются в общую расчетную схему замещения разомкнутой электрической сети и представлены на рис.2.

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

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

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=46,5+j18,378+0,2944+j10,9246=46,7944+j29,3026 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=46,7944+j29,3026+0,1+j0,6=46,8944+j29,9026 МВА;

S_л2^к= S_в2=46,8944+j29,9026 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=46,8944+j29,9026-j8,64=46,8944+j29,9026 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=46,8944+j29,9026+0,493+j2,7607=47,3874+j24,0233 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=47,3874+j24,0233-j8,64=47,3874+j15,3833 МВА;

S_доп=110∙0,86+j110∙0,5103=94,6+j56,1323 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=47,3874+j15,3833+94,6+j56,1323=141,9874+j71,5156 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=141,9874+j71,5156+0,0928+j0=142,0802+j71,5156 МВА;

S_н1=80∙0,89+j80∙0,456=71,2+j536,4768 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=71,2+j536,4768+0,429+j116,3614=71,629+j52,8383 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=142,0802+j71,5156+71,629+j52,8383=213,7093+j124,3539 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=213,7093+j124,3539+0,2246+j22,0066=213,9338+j146,3605 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=213,9338+j146,3605+0,13+j1,2=214,0638+j147,5605 МВА;

S_л1^к= S_в1=214,0638+j147,5605 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/1-jQ_зар1/1=214,0638+j147,5605+0,3835-j53,17=

= 214,4473+j94,3905 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=214,4473+j94,3905+1,5728+j10,7476=216,0201+j105,138 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/1-jQ_зар1/1=216,0201+j105,138+0,3835-j53,17=

= 216,4036+j51,968 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=346,5-18,4142-j12,3449=(338,0858-j12,3449) кВ;

U₁=√(338,0858²-j12,3449²)=338,3111 кВ;

U₀^в=338,3111-17,2117-j24,6154=(321,0994-j24,6154) кВ;

U₀^в=√(321,0994²-j24,6154²)=322,0415 кВ;

U_н1^в=322,0415-47,3016-j60,7245=(274,74- j60,7245) кВ;

U_н1^в =√(274,74²- j60,7245²)=281,3708 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=281,3708/8,5714=32,8266 кВ;

U_с^в =322,0415-0,1765+j0,0888=(321,8651+j0,0888) кВ;

U_с^в=√(321,8651²+j0,0888²)=321,8651 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=321,8651/2,8696=236,0344 кВ;

U₂=236,0344-6,9365=229,0978 кВ;

U_н2^в =229,0978-28,216=200,8819 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=200,8819/10,9523=9,6074 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.