7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 14

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 14)

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 14)

Л1	Провод	2(3АСКП–330/43)
	L1,км	280
Т1	АТДЦТН–250000/500/110
Л2	Провод	2(АСК–240/32)
	L1,км	25
Т2	2ТРДЦН–16000/110
Sн1,МВА	110
Sн2,МВА	130
Sдоп,МВА	-

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 = 500 кВ, выполненной проводами 2(3´АСКп–330/43), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ =0,029 Ом/км; x₀ = 0,308 Ом/км; в₀ = 3,6∙10^-6 См/км; = 6,85 кВт/км; q₀ = 0,9 мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 2-цепной линии Л1 длиной L = 280 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,029∙280/2=4,06;

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,308∙280/2=43,12;

в) активная проводимость, См

=2,2∙10^-3∙150∙1/500²=1,5344∙10^-5;

г) емкостная проводимость, См

=3,6∙10^-6∙280∙2=0,002016.

Для линии Л2 напряжением U_ном = 110 кВ, выполненной проводами 2(АСК–240/32), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут r₀ = 0,129 Ом/км; x₀ = 0,405 Ом/км; в₀ = 2,81∙10^-6 См/км; q₀ =0,0375 мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 2-цепной линии Л2 длиной L = 25 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,129∙25/2=1,5;

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,405∙25/2=5,0625;

в) емкостная проводимость, См

=2,81∙10^-6 ∙25∙2=0,0001405.

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–250000/500/110 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.

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

=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 2ТРДЦН–80000/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =0,6 Ом; = 17,4 Ом; =70 кВт; =480 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

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

R_л =5,1 Ом;

Х_л =46,5 Ом;

б) потери активной мощности на корону, МВт

=6,85∙10^-3∙300∙2=4,11;

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,992∙10^-3∙300∙2=595,2.

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 =1,2 Ом;

Х_л = 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

R_в = 2,28 Ом; R_с =0,28 Ом; R_н = 5,22 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 137,5 Ом; X_с =0 Ом; X_н = 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

R_в = 0,3;

б) индуктивное сопротивление, Ом

X_в = 8,7;

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

S_н2=130∙0,93+j130∙0,3676=120,9+j47,7827 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=120,9+j47,7827+0,2584+j8,5897=121,1584+j56,3724 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=121,1584+j56,3724+0,24+j1,375=121,3984+j57,7474 МВА;

S_л2^к= S_в2=121,3984+j57,7474 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=121,3984+j57,7474-j0,9375=121,3984+j56,8099 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=121,3984+j56,8099+2,2271+j7,5163=123,6254+j64,3262 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=123,6254+j64,3262-j0,9375=123,6254+j63,3887 МВА;

S_доп=0∙0,86+j0∙0,5103=0 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=123,6254+j63,3887=123,6254+j63,3887 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=123,6254+j63,3887+0,0216+j0=123,6471+j63,3887 МВА;

S_н1=110∙0,89+j110∙0,456=97,9+j50,1557 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=97,9+j50,1557+0,2526+j9,317=98,1526+j59,4727 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=123,6471+j63,3887+98,1526+j59,4727=221,7997+j122,8614 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=221,7997+j122,8614+0,5863+j35,3595=222,386+j158,2209 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=222,386+j158,2209+0,23+j1,125=222,616+j159,3459 МВА;

S_л1^к= 222,616+j159,3459 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/1-jQ_зар1/2=222,616+j159,3459+224,534-j252=

= 224,534-j92,6241 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=224,534-j92,6241+0,9582+j10,1764=225,4922-j82,4777 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/1-jQ_зар1/2=225,4922-j82,4777+1,918-j252=

=227,4102-j334,4777 МВА.

4. Определение значений напряжения в узлах расчетной схемы замещения электрической сети 1

U₀=1,05∙U_ном=500∙1,05=512,5 кВ;

U₁=512,5+5,1531-j19,6255=(517,6531- j19,6255) кВ;

U₁=√(517,6531²- j19,6255²)=518,0249 кВ;

U₀^в=518,0249-42,9756-j58,3318=(475,0494- j58,3318) кВ;

U₀^в=√(475,0494²- j58,3318²)=478,6173 кВ;

U_н1^в=478,6173-24,9904-j38,8284=(453,6269- j38,8284) кВ;

U_н1^в =√(453,6269²- j38,8284²)=455,2856 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=455,2856/8,5714=35,057 кВ;

U_с^в =478,6173-0,0723+j0,0371=(478,545+j0,0371) кВ;

U_с^в=√(478,545²+j0,0371²)=478,545 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=478,545/2,8696=115,8079 кВ;

U₂=115,8079-4,4133=111,3946 кВ;

U_н2^в =111,3946-3,3135=108,0811 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=108,0811/10,9523=9,8683 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.