7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 9

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 9)

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 9)

Л1	Провод	2(2АСКС–400/51)
	L1,км	110
Т1	АТДЦТН–240000/330/220
Л2	Провод	2(АС–240/32)
	L1,км	80
Т2	2ТРДН–40000/220
Sн1,МВА	80
Sн2,МВА	50
Sдоп,МВА	100

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´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 = 3,46∙10^-6 См/км; = 2,2 кВт/км; q₀ = 0,415 мвар/км

Тогда параметры схемы замещения 1-цепной линии Л1 длиной L = 110 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,0375∙110/1=4,125

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,323∙110/1=35,53

в) активная проводимость, См

=2,2∙10^-3∙110∙1/330²=2,2222∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=3,46∙10^-6∙150∙1=0,0003806

Для линии Л2 напряжением U_ном = 220 кВ, выполненной проводами 2(АС–240/32), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут r₀ = 0,121 Ом/км; x₀ = 0,425 Ом/км; в₀ = 2,6∙10^-6 См/км; q₀ =0,139 Мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 1-цепной линии Л2 длиной L = 80 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,121∙80/2=4,84

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,425∙80/2=17

в) емкостная проводимость, См

=2,6∙10^-6 ∙80∙2=0,0004

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; = 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∙1/330²=1,1938∙10^-6

=1200∙10^-3∙1/330²=1,1019∙10^-5

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДН–40000/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =5,6 Ом; = 158,7 Ом; =50 кВт; =360 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

=5,6/2=2,8

б) индуктивное сопротивление, Ом

=158,7/2=79,35

в) активные и реактивные проводимости, См

= 50∙10^-3∙2/230²=1,8904∙10^-6

=360∙10^-3∙2/230²=1,3611∙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 =4,125 Ом;

Х_л =35,53 Ом.

б) потери активной мощности на корону, МВт

=2,2∙10^-3∙110∙1=0,242;

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,415∙10^-3∙110∙1=45,65.

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 =4,84 Ом;

Х_л = 17 Ом.

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,139∙80∙2=22,24.

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 = 0,4 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

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 = 2,8

б) индуктивное сопротивление, Ом

X_в = 79,35

в) активные и реактивные проводимости, См

= 50∙10^-3∙2=0,1

= 360∙10^-3∙2=0,72

Расчетная схема 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+j36,76 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=46,5+j36,76+0,1446+j18,378=46,6446+j22,4766 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=46,6446+j22,4766+0,1+j0,72=46,7446+j23,1966 МВА;

S_л2^к= S_в2=46,7446+j23,1966 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=46,7446+j23,1966-j11,12=46,7446+j12,0766 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=46,7446+j12,0766+0,2331+j0,8187=46,9777+j12,8953 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=46,9777+j12,8953-j11,12=46,9777+j1,7753 МВА;

S_доп=100∙0,86+j100∙0,5103=86+j51,0294 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=46,9777+j1,7753+86+j51,0294=132,9777+j52,8047 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=132,9777+j52,8047+0,0752+j0=133,0529+j52,8047 МВА;

S_н1=80∙0,89+j80∙0,456=71,2+j36,4768 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=71,2+j36,4768+0,429+j16,3614=71,629+j752,8383 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=133,0529+j52,8047+71,629+j752,8383=204,6819+j105,643 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=204,6819+j105,643+0,1949+j19,0979=204,8768+j124,7409 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=204,8768+j124,7409+0,13+j1,2=205,0068+j125,9409 МВА;

S_л1^к= S_в1=205,0068+j125,9409 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/1-jQ_зар1/2=205,0068+j125,9409-0,121-j22,825=

= 205,1278+j103,1159 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=205,1278+j103,1159+1,9966+j17,1974=207,1244+j120,3133 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/1-jQ_зар1/2=207,1244+j120,3133-0,121-j22,825=

= 207,2454+j97,4883 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=346,5-14,8027-j19,8062=(331,6973- j19,8062) кВ;

U₁=√(331,6973²- j19,8062²)=332,2881 кВ;

U₀^в=332,2881-14,9623-j24,0191=(317,3258- j24,0191) кВ;

U₀^в=√(317,3258²- j24,0191²)=318,2336 кВ;

U_н1^в=318,2336-47,8676-j61,4511=(270,366- j61,4511) кВ;

U_н1^в =√(270,366²- j61,4511²)=277,2616 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=277,2616/8,5714=32,3472

U_с^в =318,2336-0,1672+j0,0664=(318,0663+ j0,0664) кВ;

U_с^в=√(318,0663²+ j0,0664²)=318,0663 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=318,0663/2,8696=233,2487 кВ;

U₂=233,2487-1,9147=231,334 кВ;

U_н2^в =231,334-8,2743=223,0597 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=223,0597/10,9523=10,6681 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.