7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 13
.docМІНІСТЕРСТВО 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 13)
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 сет
Перед выполнением соответствующего варианта расчетного задания необходимо по исходным данным (табл. 1) определить:
-
для линий Л1 и Л2 – номинальное напряжение Uном; сечение проводов; число цепей пц;
-
для трансформаторов Т1 и Т2 – вид трансформаторов (двухобмоточные, трехобмоточные или автотрансформаторы); номинальные напряжения на высшей Uном в, средней Uном с и низшей Uном н стороне; число трансформаторов пт
Таблица 1 – Исходные данные для расчетов разомкнутой электрической сети (вариант 13)
Л1 |
Провод |
2(3АСК–300/66) |
L1,км |
100 |
|
Т1 |
АТДЦТН–250000/500/110 |
|
Л2 |
Провод |
2(АС–240/32) |
L1,км |
20 |
|
Т2 |
2ТРДЦН–80000/110 |
|
Sн1,МВА |
120 |
|
Sн2,МВА |
100 |
|
Sдоп,МВА |
20 |
Примечания:
1 cos = 0,93; cos = 0,89; cos = 0,88; cos = 0,87; cos = 0,86;
2 U н = 1,05Uном (Uном = 330–500 кВ); U н = 1,025Uном (Uном = 750 кВ);
3 Тнб1 = 4000 ч/год; Тнб2 = 6000 ч/год; Тнб доп = 4500 ч/год.
2. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров
Для линии Л1 напряжением Uном = 500 кВ, выполненной проводами 2(3´АСК–300/66), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r0 =0,034 Ом/км; x0 = 0,31 Ом/км; в0 = 3,97∙10-6 См/км; =6,85 кВт; q0 = 0,992 мвар/км.
Тогда параметры схемы замещения 2-цепной линии Л1 длиной L = 300 км равны:
а) активное сопротивление, Ом
=0,034∙300/2=5,1
б) индуктивное сопротивление, Ом
= 0,31∙300/2=46,5
в) активная проводимость, См
=6,85∙10-3∙300∙2/5002=16,44∙10-6
г) емкостная проводимость, См
=3,97∙10-6∙300∙2=0,002382
Для линии Л2 напряжением Uном = 110 кВ, выполненной проводами 2(АС–200/32), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут r0 = 0,12 Ом\км; x0 = 0,405 Ом/км; в0 = 2,81∙10-6 См/км; q0 =0,0375 Мвар/км.
Тогда параметры схемы замещения 1-цепной линии Л2 длиной L = 20 км равны:
а) активное сопротивление, Ом
= 0,12∙20/2=1,2
б) индуктивное сопротивление, Ом
= 0,405∙20/2=4,05
в) емкостная проводимость, См
=2,81∙10-6 ∙20∙2=0,0001124
Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–250000/500/330 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут = 2,28 Ом; = 0,28 Ом; = 5,22 Ом; = 137,5 Ом; = 0; = 192,5 Ом; = 230 кВт; = 1125 Мвар.
Uн.в, Uн.с, Uн.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
=2,28/1=2,28
= 0,28/1=0,28
=5,22/1=5,22
б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений, Ом
=137,5/1=137,5
= 0/1=0
= 192,5/1=192,5
в) активные и реактивные проводимости, См
=230∙10-3∙1/5002=0,92∙10-6
=1125∙10-3∙1/5002=4,5∙10-5
Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДЦН–80000/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =0,6 Ом; = 17,4 Ом; =70 кВт; =480 Мвар.
Uн.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
=0,6/2=0,3
б) индуктивное сопротивление, Ом
=17,4/2=8,7
в) активные и реактивные проводимости, См
= 70∙10-3∙2/1152=0,1,0586∙10-5
=480∙10-3∙2/1152=7,259∙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 Rл и индуктивное Хл сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) [1], будут
Rл =5,1 Ом;
Хл =46,5 Ом;
б) потери активной мощности на корону, МВт
=6,85∙10-3∙300∙1=4,11;
в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар
= 0,992∙10-3∙300∙1=595,2.
Для линии Л2 параметры расчетной схемы замещения равны:
а) активное Rл и индуктивное Хл сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) [1], будут
Rл =1,2 Ом;
Хл = 4,05 Ом;
б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар
= 0,0375∙20∙2=1,5.
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
Rв = 2,28 Ом; Rс =0,28 Ом; Rн = 5,22 Ом;
б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений
Xв = 137,5 Ом; Xс =0 Ом; Xн = 192,5 Ом;
в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов
= 230∙10-3∙1=0,23 МВт;
=1125∙10-3∙1=1,125 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
Rв = 0,6 Ом;
б) индуктивное сопротивление, Ом
Xв = 17,4 Ом.
в) активные и реактивные проводимости, См
= 70∙10-3∙2=0,14
= 480∙10-3∙2=0,96.
Расчетная схема замещения представлена на рис. 2.
3. Определение значений мощности на участках расчетной схемы замещения электрической сети
Sн2=100∙0,93+j100∙0,3676=93+j36,756 МВА;
Sв2'= Sн2+ΔSн2=93+j36,756+0,2479+j7,1901=93,2479+j43,946 МВА;
Sв2= Sв2'+ΔSх2=93,2479+j43,946+0,14+j0,96=93,3879+j44,906 МВА;
Sл2к= Sв2=93,3879+j44,906 МВА;
Sл2''= Sл2к-jQзар2/2=93,3879+j44,906-j0,75=93,3879+j44,156 МВА;
Sл2'= Sл2''+ΔSл2=93,3879+j44,156+1,0583+j3,5717=94,4462+j47,7278 МВА;
Sл2н= Sл2'- jQзар2/2=94,4462+j47,7278-j0,75=94,4462+j46,9778 МВА;
Sдоп=20∙0,86+j20∙0,5103=17,6+j9,4995 МВА;
Sс1= Sл2н+Sдоп=94,4462+j46,9778+17,6+j9,4995=112,0462+j56,4772 МВА;
Sс1'= Sс1+Δ Sс1=112,0462+j56,4772+0,0176+j0=112,0639+j56,4772 МВА;
Sн1=120∙0,89+j120∙0,456=106,8+j54,7153 МВА;
Sн1'= Sн1+ΔSн1=106,8+j54,7153+0,3007+j11,088=107,1007+j65,8033 МВА;
Sв1''= Sс1'+Sн1'=112,0639+j56,4772+107,1007+j65,8033=
= 219,1645+j122,2805 МВА;
Sв1'=Sв1''+ΔSв1''=219,1645+j122,2805+0,5744+j34,6421=219,739+j156,9226 МВА;
Sв1= Sв1'+ΔSх1=219,739+j156,9226+0,23+j1,125=219,969+j158,0476 МВА;
Sл1к= Sв1=219,969+j158,0476 МВА;
Sл1''= Sл1к+ΔРкор/1-jQзар1/2=219,969+j158,0476-2,055-j297,6=
= 222,024-j139,5524 МВА;
Sл1'= Sл1''+ΔSл1=222,024-j139,5524+1,4029+j12,7911=
=223,4269-j126,7613 МВА;
Sл1н= Sл1'+ ΔРкор/1-jQзар1/2=223,4269-j126,7613-2,055-j297,6=
= 225,4819-j424,3613 МВА.
4. Определение значений напряжения в узлах расчетной схемы замещения электрической сети 1.
U0=1,05∙Uном=500∙1,05=512,5 кВ;
U1=512,5+9,2779-j21,533=(521,7779- j21,533) кВ;
U1=√(521,77792- j21,5332)=522,222 кВ;
U0в=522,222-42,2768-j57,1717=(479,9453- j57,1717) кВ;
U0в=√(479,94532- j57,17172)=483,3385 кВ;
Uн1в=483,3385-27,3642-j41,9445=(455,9742- j41,9445) кВ;
Uн1в =√(455,97422- j41,94452)=457,8994 кВ;
Uн1= Uн1в/kв-н1=457,8994/8,5714=35,2583 кВ;
Uсв =483,3385-0,0649+j0,0327=(483,2735+ j0,0327) кВ;
Uсв=√(483,27352+ j0,03272)=483,2735 кВ;
Uс= Uсв/kв-с1=483,2735/2,8696=116,9522 кВ;
U2=116,9522-2,6219=114,3303 кВ;
Uн2в =114,3303-3,5888=110,7416 кВ;
Uн2= Uн2в/kв-н2=110,7416/10,9523=10,1112 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.