7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 2

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 2 )

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} Таблица 1 – Исходные данные для расчетов разомкнутой электрической сети (вариант 2)

Л1	Провод	2(2АС–240/32)
	L1,км	100
Т1	АТДЦТН–125000/330/110
Л2	Провод	АСК–185/29
	L1,км	25
Т2	2ТДН–16000/110
Sн1,МВА	80
Sн2,МВА	20
Sдоп,МВА	20

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; = 2,9 кВт/км;

q₀ = 0,409 Мвар/км.

Тогда параметры полной схемы замещения 2-цепной длиной L = 120 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,048∙120/2=2,88

б) индуктивное сопротивление, Ом

=0,328∙120/2=19,68

в) активная проводимость, См

=2,9∙120∙2/330²=6,3912∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

= 0,00000341∙120∙2=0,0008184

Для линии Л2 напряжением U_ном = 110 кВ, выполненной проводами АСК–240/32, удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут

r₀ = 0,12 Ом/км; x₀ = 0,4050 Ом/км; в₀ = 0,00000281 См/км; q₀ = 0,0375 Мвар/км

Тогда параметры полной схемы замещения линии Л2 длиной L = 25 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,12∙20/1=2,4

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,4050∙20/1=8,1

в) емкостная проводимость, См

= 0,00000281∙20∙1=0,0000562

Для автотрансформатора Т1 типа АТДЦТН–2000000/330/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из табл. приложения А [1], будут

= 0,8 Ом; =0,8 Ом; = 2 Ом; = 58,5 Ом; = 0 Ом; = 126,6 Ом; = 180 кВт; =100 Мвар

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

Тогда параметры полной лучевой схемы замещения одного

автотрансформатора Т1 равны:

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

= 0,8/1=0,8

= 0,8/1=0,8

=2/1=2

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

= 58,5/1=58,5

= 0/1=0

=126,6/1=126,6

в) активные и реактивные проводимости, См

= 180∙1∙10^-3/330²=1,6529∙10^-6

= 100∙1∙10^-3/330²=1,6529∙10^-6

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДН–25000/110 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут = 2,54 Ом; = 55,9 Ом; = 27 кВт; = 175 Мвар

U_н.в – номинальное напряжение обмотки высшего напряжения двухобмо- трансформатора (см. табл. приложения А [1]).

Тогда параметры полной схемы замещения двух трансформаторов Т2 равны:

а) активное сопротивление, Ом

=2,54/2=1,27

б) индуктивное сопротивление, Ом

=55,9/2=27,95

в) активные и реактивные проводимости, См

= 27∙2∙10^-3/115²=4,0832∙10^-6

=175∙2∙10^-3/115²=2,6465∙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 = 1,27 Ом;

Х_л = 27,95 Ом;

б) потери активной мощности на корону, МВт

= 2,9∙120∙2=0,696;

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,409∙120∙2=98,16.

Для линии Л2 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 =2,4 Ом;

Х_л = 8,1 Ом;

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

=0,0375∙20∙1=0,75.

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 =0,8 Ом; R_с =0,8 Ом; R_н =2 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 58,5 Ом; X_с =0 Ом; X_н =126,6 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

= 180∙10^-3∙1 = 0,18 МВт;

= 1000∙10^-3∙1 = 1 Мвар

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

а) активное сопротивление, Ом

= =2,54/2=1,27

б) индуктивное сопротивление, Ом

=55,9/2=27,95

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

=27∙10^-3∙2=0,054 МВт;

=175∙10^-3∙2=0,35 Мвар

Расчетная схема электрической сети представлена на рис.2.

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

S_н2=30∙0,93+j30∙36,76=27,9+j11,0268 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=27,9+j11,0268+0,0945+j2,0789=27,9945+j13,1057 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=27,9945+j13,1057+j0,054+j0,35=28,0485+j13,4557 МВА;

S_л2^к= S_в2=28,0485+j13,4557 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/1=28,0485+j13,4557-j0,375=28,0485+j13,0807 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=28,0485+j13,0807+0,19+j0,6412=28,2384+j13,7219 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/1=28,2384+j13,7219-j0,375=28,2384|+j13,3469 МВА;

S_доп=60∙0,88+j60∙0,4750=52,8+j28,4984 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=28,2384|+j13,3469+52,8+j28,4984=81,0384+j418453 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=81,0384+j41,8453+0,0611=81,0996+ j41,8453 МВА;

S_н1=100∙0,89+j100∙0.456=89+j455961 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=89+j455961+0,1837+j11,6253=89,1837+j57,2214 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=81,0996+ j41,8453+89,1837+j57,2214=170,2832+j99,0667 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=170,2832+j99,0667+0,2851+j20,8487=170,5683+j119,9154 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=170,5683+j119,9154+0,18+j1=170,7483+j120,9154 МВА;

S_л1^к= S_в1=170,7483+j120,9154 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=170,5683+j119,9154+0,348-j49,08=

= 171,0963+j718354 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=171,0963+j718354+0,9107+j6,2228=172,007+j78,0582 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/2-jQ_зар1/2=172,007+j78,0582+0,348-j49,008 =

= 12,355+j28,9782 МВА

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

U₀=1,05∙U_ном=1,05∙330=346,5 кВ;

U₁=346,5-5,8631-j9,1206=(340,6369-j9,1206) кВ;

U₁=√(340,6369²+j9,1206²)=340,759 кВ;

U₀^в=340,759-20,987-j29,0009=(319,772-j29,0009) кВ;

U₀^в=√(319,772²-j29,0009²)=321,0844 кВ;

U_н1^в=321,0844-23,1173-j34,8077=(297,9671-j34,8077) кВ;

U_н1^в =√(297,9671²-j34,8077²)=299,9933 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=299,9933/8,5714=34,9992 кВ;

U_с^в =321,0844-j0,2021-j0,1043=(320,8823-j0,1043) кВ;

U_с^в=√(320,8823²+j0,1043²)=320,8823 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=320,8823/2,8696=111,8226 кВ;

U₂=111,8226-1,6=110,2226 кВ;

U_н2^в =110,2226-3,6459=106,5767 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=106,5767/10,9523=9,7309кВ.

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.