7семестр / ЭСС_ (Барбашов)ЭЗ-31(12.06.14) / Расчет РС (1-25 вар) / вар 10

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 10)

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 10)

Л1	Провод	2АСКП–500/64
	L1,км	120
Т1	АОДЦТН–133000/330/220
Л2	Провод	2(АСК–300/39)
	L1,км	100
Т2	2ТРДЦН–63000/220
Sн1,МВА	100
Sн2,МВА	80
Sдоп,МВА	160

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.

2. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

Для линии Л1 напряжением U_ном = 330 кВ, выполненной проводами (2´АСКП–500/64), удельные параметры, определяемые из табл. А.2 и А.3 [1], будут r₀ =0,03 Ом/км; x₀ = 0,32 Ом/км; в₀ = 3,35∙10^-6 См/км; = 1,65 кВт/км; q₀ = 0,42 Мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 1-цепной линии Л1 длиной L = 120 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

=0,03∙120/1=3,6

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,32∙120/1=38,4

в) активная проводимость, См

=1,65∙10^-3∙120∙1/330²=1,8182∙10^-6

г) емкостная проводимость, См

=3,46∙10^-6∙120∙1=0,00042

Для линии Л2 напряжением U_ном = 220 кВ, выполненной проводами 2(АСК–300/39), удельные параметры, определяемые из из табл. А.1 [1], будут r₀ = 0,098 Ом/км; x₀ = 0,429 Ом/км; в₀ = 2,64∙10^-6 См/км; q₀ =0,058 Мвар/км.

Тогда параметры схемы замещения 2-цепной линии Л2 длиной L = 100 км равны:

а) активное сопротивление, Ом

= 0,098∙100/2=4,9

б) индуктивное сопротивление, Ом

= 0,429∙100/2=21,45

в) емкостная проводимость, См

=2,64∙10^-6 ∙100∙2=0,000528

Для автотрансформатора Т1 типа АОДЦТН–133000/330/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут = 0,62 Ом; = 0; = 3,5 Ом; = 28,7 Ом; = 0; = 136,5 Ом; = 165 кВт; = 1797 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

=0,62/1=0,62

= 0/1=0

=3,5/1=3,5

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

=28,7/1=28,7

= 0/1=0

= 136,5/1=136,5

в) активные и реактивные проводимости, См

=165∙10^-3∙1/330²=1,5152∙10^-6

=1797∙10^-3∙1/330²=1,1478∙10^-5

Для двухобмоточного трансформатора Т2 типа 2ТРДЦН–63000/220 каталожные и расчетные данные, определяемые из таблиц приложения А [1], будут =3,9 Ом; = 100,7 Ом; =82 кВт; =504 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

=3,9/2=1,95

б) индуктивное сопротивление, Ом

=100,7/2=50,35

в) активные и реактивные проводимости, См

= 82∙10^-3∙2/230²=3,1002∙10^-6

=504∙10^-3∙2/230²=1,9055∙10^-5

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

Для линии Л1 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 =3,6 Ом;

Х_л =38,4 Ом.

б) потери активной мощности на корону, МВт

=1,65∙10^-3∙120∙1=0,198;

в) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 50,4∙10^-3∙120∙1=50,4.

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 =4,9 Ом;

Х_л = 21,45 Ом.

б) зарядная емкостная мощность линии, Мвар

= 0,141∙100∙2=28,2.

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 = 0,62 Ом; R_с =0 Ом; R_н = 3,5 Ом;

б) индуктивное сопротивление обмоток высшего, среднего и низшего напряжений

X_в = 28,7 Ом; X_с =0 Ом; X_н = 136,5 Ом;

в) активная и реактивная составляющие мощности холостого хода атотрансформаторов

= 165∙10^-3∙1=0,165 МВт;

=1797∙10^-3∙1=1,797 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 = 1,95

б) индуктивное сопротивление, Ом

X_в = 50,35

в) активные и реактивные проводимости, См

= 82∙10^-3∙2=0,164

= 504∙10^-3∙2=1,008

Расчетная схема замещения представлена на рис.2.

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

S_н2=80∙0,93+j80∙0,3676=74,4+j29,4048 МВА;

S_в2^'= S_н2+ΔS_н2=74,4+j29,4048+0,2579+j6,6579=74,6579+j36,0626 МВА;

S_в2= S_в2^'+ΔS_х2=74,6579+j36,0626+0,164+j1,008=74,8219+j37,0706 МВА;

S_л2^к= S_в2=74,8219+j37,0706 МВА;

S_л2^''= S_л2^к-jQ_зар2/2=74,8219+j37,0706-j14,1=74,8219+j22,9706 МВА;

S_л2^'= S_л2^''+ΔS_л2=74,8219+j22,9706+0,6202+j2,7149=75,442+j25,6855 МВА;

S_л2^н= S_л2^'- jQ_зар2/2=75,442+j25,6855-j14,1=75,442+j11,5855 МВА;

S_доп=160∙0,86+j160∙0,5103=137,6+j81,647 МВА;

S_с1= S_л2^н+S_доп=75,442+j11,5855+75,442+j11,5855=213,042+j93,2326 МВА;

S_с1^'= S_с1+Δ S_с1=213,042+j93,2326+0+j0=213,042+j93,2326 МВА;

S_н1=100∙0,89+j100∙0,456=89+j45,5961 МВА;

S_н1^'= S_н1+ΔS_н1=89+j45,5961+0,3214+j12,5344=89,3214+j52,1305 МВА;

S_в1^''= S_с1^'+S_н1^'=89,3214+j52,1305+89+j45,5961=302,3634+j151,3631 МВА;

S_в1^'=S_в1^''+ΔS_в1^''=302,3634+j151,3631+0,6509+j130,1322=303,0144+j181,4953 МВА;

S_в1= S_в1^'+ΔS_х1=303,0144+j181,4953+0,165+j1,797=303,1794+j183,2923 МВА;

S_л1^к= S_в1=303,1794+j183,2923 МВА;

S_л1^''= S_л1^к+ΔР_кор/1-jQ_зар1/2=303,1794+j183,2923-0,099-j25,2=

= 303,2784+j158,0923 МВА;

S_л1^'= S_л1^''+ΔS_л1=205, 303,2784+j158,0923+3,8668+j41,246=

= 307,1452+j199,3382 МВА;

S_л1^н= S_л1^'+ ΔР_кор/1-jQ_зар1/2=307,1452+j199,3382-0,099-j2532=

= 307,2442+j174,1382 МВА.

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

U₀=1,05∙U_ном=330∙1,05=346,5 кВ;

U₁=346,5-25,2823-j31,9676=(321,2177- j31,9676) кВ;

U₁=√(321,2177²- j31,9676²)=322,8045 кВ;

U₀^в=322,8045-16,7184-j26,5919=(306,0861- j26,5919) кВ;

U₀^в=√(306,0861²- j26,5919²)=307,239 кВ;

U_н1^в=307,239-26,8437- j39,0215=(280,3953- j39,0215) кВ;

U_н1^в =√(280,3953²- j39,0215²)=283,0975 кВ;

U_н1= U_н1^в/k_в-н1=283,0975/8,5714=33,0280 кВ;

U_с^в =307,239-0+j0=(307,239) кВ;

U_с^в=√(307,239²)= 307,239 кВ;

U_с= U_с^в/k_в-с1=307,239/2,8696=214,1363 кВ;

U₂=214,1363-4,2992=209,8371 кВ;

U_н2^в =209,8371-9,3469=200,4901 кВ;

U_н2= U_н2^в/k_в-н2=200,4901/10,9523=9,5887 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.