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

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 25)

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 сети 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 25)

Л1	Провод	3АС–500/64
	L1,км	310
Т1	2АОДЦТН–167000/500/220
Л2	Провод	2(АСК–500/64)
	L2,км	1300
Т2	2ТРЦН–63000/220
Sн1,МВА	200
Sн2,МВА	80
Sдоп,МВА	200

Примечания: 1. cos = 0,93; cos = 0,89; cos = 0,88; 2. U₀ = 1,05U_ном.

1. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

Для линии Л1 напряжением U_ном = 750 кВ, выполненной проводами 2(5АС–240/56), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ = 0,0240 0м/км; x₀ = 0,3080 Ом/км; в₀ = 0,0376·10⁻⁴; ΔP_кор0 = 16 кВт/км; q₀ = 2,11 Мвар/км.

Тогда параметры полной П-образной схемы замещения 1-цепной линии Л1 длиной L₁ = 350 км равны:

а) активное сопротивление

R_л1 = r₀ L₁/n_ц = 0,0240·350/2 = 4,2 Ом;

б) индуктивное сопротивление

X_л1 = x₀ L₁/n_ц = 0,3080·350/2 = 53,9 Ом;

в) активная проводимость

G_л1 = ΔP_кор0 L₁ n_ц/U_ном² = 16·350·2·10⁻³/750² = 1,99·10⁻⁵ См;

г) емкостная проводимость

B_л1 = b₀ L₁ n_ц = 0,0376·10⁻⁴·350·2 = 26,32·10⁻⁴ См.

Для линии Л2 напряжением U_ном = 220 кВ, выполненной проводами 2(АСКС–400/51), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут

r₀ = 0,075 Ом/км; x₀ = 0,42 Ом/км; в₀ = 0,027·10⁻⁴; q₀ = 0,1440 Мвар/км.

Тогда параметры полной П-образной схемы замещения 2-цепной линии Л2 длиной L₂ = 80 км равны:

а) активное сопротивление

R_л2 = r₀ L₂/n_ц = 0,075·80/2 = 3,0 Ом;

б) индуктивное сопротивление

X_л2 = x₀ L₂/n_ц = 0,42·80/2 = 16,8 Ом;

в) емкостная проводимость

B_л2 = b₀ L₂ n_ц = 0,027·10⁻⁴·80·2 = 4,32·10⁻⁴ См.

Для автотрансформатора Т1 Для автотрансформатора Т1 типа 1АОДЦТН–267000/750/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из из табл. А.17 [1], будут

S_н.т = 801 МВА; U_н.в = 750 кВ; U_н.с = 230 кВ; U_н.н = 10,5 кВ; R_в' = 0,79 Ом;

R_с' = 0,79 Ом; R_н' = 2,63 Ом; X_в' = 98,3 Ом; X_с' = 0 Ом; X_н' = 126,4 Ом;

ΔP_х' = 750 кВт; ΔQ_х' = 9612 квар.

Тогда параметры полной лучевой схемы замещения одного автотрансформатора Т1 равны:

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

а) активное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

R_в1 = R_в'/n_т = 0,79 /1 = 0,79 Ом;

R_с1 = R_с'/n_т = 0,79 /1 = 0,79 Ом;

R_н1 = R_н'/n_т = 2,63 /1 = 2,63 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в1 = X_в'/n_т = 98,3 /1 = 93,3 Ом;

X_с1 = X_с'/n_т = 0 /1 = 0 Ом;

X_н1 = X_н'/n_т = 126,4 /1 = 126,4 Ом;

в) активные и реактивные проводимости

G_т1 = ΔP_х' n_т/U_н.в² = 750·2·10⁻³/750² = 0,75·10⁻⁶ См;

B_т1 = ΔQ_х' n_т/U_н.в² =9612·2·10⁻³/750² = 9,61·10⁻⁵ См.

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДЦН–100000/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из табл. А.10 [1], будут

S_н.т = 100 МВА; U_н.в = 230 кВ; U_н.н = 11 кВ; R_т' = 1,9 Ом; X_т' = 63,5 Ом;

ΔP_х' = 115 кВт; ΔQ_х' = 700 квар.

Тогда параметры полной Г-образной схемы замещения двух трансформаторов Т2 равны:

а) активное сопротивление

R_т2 = R_т'/n_т = 1,9/2 = 0,95 Ом;

б) индуктивное сопротивление

X_т2 = X_т'/n_т = 63,5/2 = 31,75 Ом;

в) активные и реактивные проводимости

G_т2 = ΔP_х' n_т/U_н.в² = 115·2·10⁻³/230² = 4,34·10⁻⁶ См;

B_т2 = ΔQ_х' n_т/U_н.в² = 700·2·10⁻³/230² = 2,6·10⁻⁶ См.

2. Составление расчетной схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

Для линии Л1 параметры расчетной П-образной схемы замещения равны:

а) активное R_л1 и индуктивное Х_л1 сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) [1], будут

R_л1 = 4,2 Ом; Х_л1 = 53,9 Ом;

б) потери активной мощности на корону

ΔP_кор1 = ΔP_кор0 L₁ n_ц = 16·10⁻³·350·2 = 11,2·МВт;

в) зарядная емкостная мощность линии

Q_зар1 = q₀ L₁ n_ц = 2,1·350·2 = 1480,5·Мвар.

Для линии Л2 параметры расчетной П-образной схемы замещения равны:

а) активное R_л2 и индуктивное Х_л2 сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2), будут

R_л2 = 3,0 Ом; Х_л2 = 16,8 Ом;

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

Q_зар2 = q₀ L₂ n_ц = 0,1440·80·2 = 23,04·Мвар.

Для автотрансформатора 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_в1 = 0,79 Ом; R_с1 = 0,79 Ом; R_н1 = 2,63 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в1 = 98,3 Ом; X_с1 = 0 Ом; X_н1 = 126,4 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформатора

ΔP_х1 = ΔP_х' n_т = 750·10⁻³·1= 0,75 МВт;

ΔQ_х1 = ΔQ_х' n_т = 9612·10⁻³·1 = 9,61·Мвар.

Для двухобмоточных трансформаторов Т2 параметры расчетной Г-образной схемы замещения, принимаемые из расчетов по выражениям (2.5) и (2.6) [1], равны:

а) активное сопротивление

R_т2 = 0,95 Ом;

б) индуктивное сопротивление

X_т2 = 31,75 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода трансформатора

ΔP_х2 = ΔP_х' n_т = 115·10⁻³·2 = 0,23 МВт;

ΔQ_х2 = ΔQ_х' n_т = 700·10⁻³·2 = 1,4·Мвар.

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

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

S_н2 = 120·0,93 + j1200·0,37 = (111,6 + j44,1) МВА;

S_в2' = S_н2 + ΔS_н2 = 111,6 + j44,1 + 0,28 + j9, = (111,88 + j53,55) МВА;

S_в2 = S_в2' + ΔS_х2 = 111,88 + j53,55 + 0,23 + j1,4 = (112,11 + j54,95) МВА;

S_л2^к = S_в2 = (112,11 + j54,95) МВА;

S_л2" = S_л2^к − jQ_зар2/2 = 112,11 + j54,95 − j11,52 = (112,11 + j43,43) МВА;

S_л2' = S_л2" + ΔS_л2 = 112,11 + j43,43 + 0,89 + j5,01 = (113,01 + j48,45) МВА;

S_л2^н = S_л2' − jQ_зар2/2 = 113,01 + j48,45 − j11,52 = (113,01 + j36,93) МВА;

S_доп = 340·0,86 + j340·0,51 = (292,4 + j173,5) МВА;

S_с1 = S_л2^н + S_доп = 113,01 + j36,93 + 292,4 + j173,5 = (405,41 + j210,43) МВА;

S_с1' = S_с1 + ΔS_с1 = 405,41 + j210,43 + 0,293 + j0 = (405,70 + j210,43) МВА;

S_н1 = 300·0,93 + j300·0,37 = (279,0 + j110,26) МВА;

S_н1' = S_н1 + ΔS_н1 = 279,0 + j110,26 + 0,42 + j20,22 = (279,42 + j130,49) МВА;

S_в1" = S_с1' + S_н1' = 405,70 + j210,43 + 279,42 + j130,49 = (685,12 + j340,92) МВА;

S_в1 = S_в1'' + ΔS_х1 = 685,12 + j340,92 + 0,82 + j102,34 = (685,94 + j443,26) МВА;

S_в = S_в1 + ΔS_х = 685,94 + j443,26 + 0,75 + j9,61 = (686,69 + j452,87) МВА;

S_л1^к = S_в = (686,69 + j452,87) МВА;

S_л1" = S_л1^к + ΔP_кор1/2 − jQ_зар1/2 = 686,69 + j452,87 + 5,6 − j740,25 =

= (692,29 – j287,37) МВА;

S_л1' = S_л1" + ΔS_л1 = 692,29 – j287,37 + 4,19 + j53,83 = (696,49 – j233,53) МВА;

S_л1^н = S_л1' + ΔP_кор1/2 − jQ_зар1/2 = 696,49 – j233,53 +5,6 − j740,25 =

= (702,09 – j973,78) МВА.

4. Определение значений напряжения в узлах расчетной схемы замещения электрической сети

U₀ = 1,05U_ном = 1,025·750 = 768,75 кВ;

U₁ = 768,75 − (−12,56 + j50,10) = (781,31 + j50,10) кВ;

U₁ = √(781,31² + 50,10²) = 782,92 кВ;

U₀^в = 782,92 – (56,34 + j85,67) = (726,57 + j85,67) кВ;

U₀^в = √(726,57² + 86,67²) = 731,61 кВ;

U_н^в = 731,61 – (23,54 + j47,80) = (708,06 + j47,80) кВ;

U_н^в = √(708,06² + 47,80²) = 709,67 кВ;

U_н.д = 9,93 кВ;

U_с^в = (731,17 – j0,23) кВ;

U_с^в = √(731,17² + 0,23²) = 731,17 кВ;

U_с.д = 224,22 кВ;

U₂ = 224,22 − 5,14 = 219,08 кВ;

U_н = 219,08 − 8,24 = 210,83 кВ;

U_н2 = U_н2^в /k_в­н2 = 210,83/(230/11) = 10,08 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.