7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 22
.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»
(вариант 22)
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. 1.1, 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 Uном; сечение проводов; число цепей пц;
−для трансформаторов Т1 и Т2 – вид трансформаторов (двухобмоточные, трехобмоточные или автотрансформаторы); номинальные напряжения сети 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 22)
Л1 |
Провод |
2(3АСКП)–330/43 |
L1,км |
330 |
|
Т1 |
1АОДЦТН–267000/500/220 |
|
Л2 |
Провод |
2(АСКП–400/51) |
L2,км |
90 |
|
Т2 |
2ТДТН–40000/220 |
|
Sн1,МВА |
200 |
|
Sн2,МВА |
40 |
|
Sдоп,МВА |
420 |
Примечания: 1. cos = 0,93; cos = 0,89; cos = 0,88; 2. U0 = 1,05Uном.
2. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров
Для линии Л1 напряжением Uном = 500 кВ, выполненной проводами 2(3АСКП)–330/43, удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r0 = 0,0290 Ом/км; x0 = 0,3080 Ом/км; в0 = 0,036·10−4; ΔPкор0 = 6,85 кВт/км; q0 = 0,9 Мвар/км.
Тогда параметры полной П-образной схемы замещения 1-цепной линии Л1 длиной L1 = 330 км равны:
а) активное сопротивление
Rл1 = r0 L1/nц = 0,0290·330/2 = 4,78 Ом;
б) индуктивное сопротивление
Xл1 = x0 L1/nц = 0,3080·330/2 = 50,82 Ом;
в) активная проводимость
Gл1 = ΔPкор0 L1 nц/Uном2 = 6,85·330·2·10−3/5002 = 0,18·10−6 См;
г) емкостная проводимость
Bл1 = b0 L1 nц = 0,036·10−4·330·2 = 23,76·10−4 См.
Для линии Л2 напряжением Uном = 220 кВ, выполненной проводами 2(АСКП–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
Rл2 = r0 L2/nц = 0,075·90/2 = 3,37 Ом;
б) индуктивное сопротивление
Xл2 = x0 L2/nц = 0,42·90/2 = 18,9 Ом;
в) емкостная проводимость
Bл2 = b0 L2 nц = 0,027·10−4·90·2 = 4,86·10−4 См.
Для автотрансформатора Т1 Для автотрансформатора Т1 типа 1АОДЦТН–267000/500/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из из табл. А.17 [1], будут
Sн.т = 801 МВА; Uн.в = 500 кВ; Uн.с = 230 кВ; Uн.н = 38,5 кВ; Rв' = 0,28 Ом;
Rс' = 0,28 Ом; Rн' = 1,12 Ом; Xв' = 39,8 Ом; Xс' = 0 Ом; Xн' = 75,6 Ом;
ΔPх' = 450 кВт; ΔQх' = 8409 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
Rв1 = Rв'/nт = 0,28 /1 = 0,28 Ом;
Rс1 = Rс'/nт = 0,28 /1 = 0,28 Ом;
Rн1 = Rн'/nт = 1,12 /1 =1,12 Ом;
б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений
Xв1 = Xв'/nт = 39,8/1 = 39,8 Ом;
Xс1 = Xс'/nт = 0/2 = 0 Ом;
Xн1 = Xн'/nт = 75,6/1 = 75,6 Ом;
в) активные и реактивные проводимости
Gт1 = ΔPх' nт/Uн.в2 = 450·1·10−3/5002 = 1,8·10−6 См;
Bт1 = ΔQх' nт/Uн.в2 = 8409·1·10−3/5002 = 3,36·10−5 См.
Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТДТН–40000/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из табл. А.10 [1], будут
Sн.т = 40 МВА; Uн.в = 230 кВ; Uн.с = 38,5 кВ; Uн.н = 11 кВ; Rт' = 3,6 Ом;
Xв' = 165 Ом; Xс' = 0 Ом; Xн' = 125 Ом; ΔPх' = 55 кВт; ΔQх' = 400 квар.
Тогда параметры полной Г-образной схемы замещения двух трансформаторов Т2 равны:
а) активное сопротивление
Rт2 = Rт'/nт = 3,6/2 = 3,6 Ом;
б) индуктивное сопротивление
Xт2 = Xт'/nт = 1655/2 = 145,0 Ом;
в) активные и реактивные проводимости
Gт2 = ΔPх' nт/Uн.в2 = 55·2·10−3/2302 = 2,07·10−6 См;
Bт2 = ΔQх' nт/Uн.в2 = 440·2·10−3/2302 = 1,66·10−5 См.
2. Составление расчетной схемы замещения электрической сети и определение ее параметров
Для линии Л1 параметры расчетной П-образной схемы замещения равны:
а) активное Rл1 и индуктивное Хл1 сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2) из [1], будут
Rл1 = 4,78 Ом; Хл1 = 50,82 Ом;
б) потери активной мощности на корону
ΔPкор1 = ΔPкор0 L1 nц = 6,85·10−3·330·2 = 4,52·МВт;
в) зарядная емкостная мощность линии
Qзар1 = q0 L1 nц = 0,9·330·2 = 594,0·Мвар.
Для линии Л2 параметры расчетной П-образной схемы замещения равны:
а) активное Rл2 и индуктивное Хл2 сопротивления, принимаемые из расчетов по выражениям (2.1) и (2.2), будут
Rл2 = 3,37 Ом; Хл2 = 18,9 Ом;
б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар
Qзар2 = q0 L2 nц = 0,1440·90·2 = 25,92·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
Rв1 = 0,28 Ом; Rс1 = 0,28 Ом; Rн1 = 1,12 Ом;
б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений
Xв1 = 28,75 Ом; Xс1 = 0 Ом; Xн1 = 0 Ом;
в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформатора
ΔPх1 = ΔPх' nт = 450·10−3·21= 0,45 МВт;
ΔQх1 = ΔQх' nт = 8409·10−3·1 = 8,4·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
Rт2 = 3,6 Ом;
б) индуктивное сопротивление
Xт2 = 145,0 Ом;
в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода трансформатора
ΔPх2 = ΔPх' nт = 55·10−3·2 = 0,11 МВт;
ΔQх2 = ΔQх' nт = 440·10−3·2 = 0,88·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
Sн2 = 40·0,93 + j40·0,37 = (37,9 + j14,7) МВА;
Sв2' = Sн2 + ΔSн2 = 37,9 + j14,7 + 0,119 + j4,79 = (37,31 + j19,49) МВА;
Sв2 = Sв2' + ΔSх2 = 37,31 + j19,49 + 0,11 + j0,88 = (37,42 + j20,37) МВА;
Sл2к = Sв2 = (37,42 + j20,37) МВА;
Sл2" = Sл2к − jQзар2/2 = 37,42 + j20,37 − j12,96 = (37,42 + j7,41) МВА;
Sл2' = Sл2" + ΔSл2 = 37,42 + j7,41 + 0,1 + j0,56 = (37,53 + j7,9) МВА;
Sл2н = Sл2' − jQзар2/2 = 37,53 + j7,9 − j12,96 = (37,53 – j4,97) МВА;
Sдоп = 420·0,86 + j420·0,51 = (361,2 + j214,32) МВА;
Sс1 = Sл2н + Sдоп = 37,53 – j4,97 + 361,2 + j214,32 = (398,7 + j209,34) МВА;
Sс1' = Sс1 + ΔSс1 = 398,7 + j209,34 + 0,22 + j0 = (398,95 + j209,34) МВА;
Sн1 = 200·0,89 + j200·0,46 = (178,0 + j91,19) МВА;
Sн1' = Sн1 + ΔSн1 = 178,0 + j91,19 + 0,17 + j12,09 = (178,17 + j103,28) МВА;
Sв1" = Sс1' + Sн1' = 398,95 + j209,34 + 178,17 + j103,28 = (577,13 + j312,63)МВА;
Sв1 = Sв1'' + ΔSх1 = 577,13 + j312,63 + 0,48 + j68,58 = (577,61 + j381,22) МВА;
Sв = Sв1 + ΔSх = 577,61 + j381,22 + 0,45 + j8,4 = (578,06 + j389,63) МВА;
Sл1к = Sв1 = (578,06 + j389,63) МВА;
Sл1" = Sл1к + ΔPкор1/2 − jQзар1/2 = 578,06 + j389,63+ 2,26 − j297,0 =
= (580,32 + j92,63) МВА;
Sл1' = Sл1" + ΔSл1 = 580,32 + j92,63 + 6,61 + j70,20 = (586,94 + j162,83) МВА;
Sл1н = Sл1' + ΔPкор1/2 − jQзар1/2 = 586,94 + j162,83 + 2,26 − j297,0 =
= (589,20 − j134,16) МВА.
4. Определение значений напряжения в узлах расчетной схемы замещения электрической сети
U0 = 1,05Uном = 1,025·500 = 512,5 кВ;
U1 = 512,5 − (21,62 + j56,68) = (490,87 + j56,68) кВ;
U1 = √(490,87 2 + 56,682) = 494,13 кВ;
U0в = 494,13 – (31,03 + j46,30) = (463,10 + j46,30) кВ;
U0в = √(463,102 + 46,302) = 465,41 кВ;
Uнв = 465,41 – (17,2 + j28,69) = (448,20 + j28,69) кВ;
Uнв = √(448,202 + 28,692) = 449,12 кВ;
Uн.д = 34,58 кВ;
Uсв = (465,17 – j0,12) кВ;
Uсв = √(465,172 + 0,122) = 465,17 кВ;
Uс.д = 213,97 кВ;
U2 = 213,97 − 1,29 = 212,68 кВ;
Uн = 212,68 − 13,92 =198,75 кВ;
Uн2 = Uн2в /kвн2 = 198,75/(230/11) = 9,5 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.