13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / системы и сети / 1-50

25. Определение потерь мощности в

трёхобмоточном трансформаторе и автотрансформаторе. Стр 54

При определении потерь мощности в трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах следует учитывать загрузку каждой из обмоток трансформаторов и потери короткого замыкания каждой из обмоток:

Стр 54 методичка пример 2.3

30. Расчёт режимов разомкнутых сетей

по данным «конца». Стр 59, стр 78

методичка пример 2.4

Под приведенной мощностью нагрузки подстанции понимается мощность подстанции, приведенная к высокой стороне

трансформатора, т.е. мощность нагрузки с учетом потерь мощности в силовом трансформаторе:

Расчетная нагрузка подстанции включает в себя приведенную мощность нагрузки и сумму реактивных мощностей, генерируемых линиями, подходящими к подстанции.

Стр 51 методичка

28. Расчёт режима линий при заданном токе

нагрузки по данным «конца». Задано напряжение в конце линии

проводимость линии = + , b .

Z12 r12 jx12 12

Из уравнения узловых напряжений легко определить напряжение:

а затем по закону Ома найти ток в линии I12 , а

затем– ток I1 .

Уравнение узловых напряжений следует из первого закона Кирхгофа.Последовательное от конца линии к началу определение токов и напряжений по первому закону Кирхгофа и закону Ома можно применять только при расчетах разомкнутых сетей. Определение напряжений из уравнений узловых напряжений и затем токов в линиях по закону Ома можно использовать для любых сетей – как для замкнутых, так и для разомкнутых.

Расчет состоит в определении неизвестных

токов и напряжений последовательно от конца линии

к началу.

Емкостный ток в конце линии 12, соединяющий узлы 1 и 2, по закону Ома.

Ток в продольной части линии 12 по первому закону Кирхгофа: I12 = I2 + ICK12 .

в начале линии по закону Ома:

34 Определение потоков мощности на

головных участках в простых замкнутых сетях и в сетях с двухсторонним питанием. Стр 64

Определяются потоки мощности на головных участках, при этом используется допущение об отсутствии потерь мощности на участках. В общем виде:

29.Расчёт режима линий при заданном токе

нагрузки по данным «начала».

общая) проводимость узлов 1 и 2, равная сумме проводимостей

ветвей, соединяющих эти узлы и взятых с

обратным знаком; Y22 - собственная проводимость узла 2, равная сумме проводимостей ветвей, соединенных с узлом

2.

Для данной схемы:

Пример 3.1 стр 120 методичка

2.Определяется расчетная нагрузка каждого узла

3.Определяются потоки мощности на головных участках

4.Определяется точка потокораздела активной и реактивной мощности. Точка потокораздела - тот узел сети, нагрузка которого получает питание с двух сторон.

После точки потокораздела мощность на участке, следующем за ней, меняет свой знак на противоположный.

С целью проверки правильности расчета поток мощности на одном из участков рассчитывается с двух сторон. При этом должно выполняться условие

5. Разделение кольцевой сети на две разомкнутые магистральные в точке потокораздела. В данном пункте схема замещения кольцевой сети приводится к двум схемам замещения разомкнутых сетей

Стр 63

На первой итерации в качестве исходных приближений напряжения в узлах принимаются равными номинальному. В каждой из схем замещения, приведенных на рис. 24, рассчитывается напряжение в узле 2, т.е. в точке потокораздела. Напряжение в точке потокораздела должно совпадать. В противном случае осуществляется переход ко второй итерации, при этом находят среднее значение напряжения в точке потокораздела:

В качестве напряжений узлов во второй итерации используются значения напряжений узлов, полученные на первой итерации, при этом напряжение узла 2 принимается равным среднему. Расчет оканчивается при достижении требуемой точности, т.е. значения напряжений в точке потокораздела, определенные с двух сторон, совпадают и на двух соседних итерациях не отличаются более чем на 5%.

Чтобы разделить сеть на две разомкнутые сети, необходимо вычислить потери мощности на участке между точками потокораздела:

Теперь необходимо «вырезать» участок между точками потокораздела, т.е. участок 2- 3. Следовательно, потери мощности на нем нужно включить в нагрузку узлов 2 и 3 по следующим выражениям:

37. Расчёт режимов сетей с двухсторонним

питанием. Стр 66, стр 154 пример 3.3 методичка

В общем случае два источника питания, имеющие различные фиксированные напряжения, соединяются между собой линиями с промежуточными подстанциями. Расчет режима такой сети выполняется аналогично расчету режима кольцевой сети, но с использованием метода наложения. В этом случае схема сети с двусторонним питанием представляется в виде двух схем:

а) схема сети с одинаковыми напряжениями источника питания, т.е. напряжение первого источника принимается равным напряжению второго

В сети, схема которой приведена под (б), протекает

уравнительная мощность от источника питания с большим напряжением к источнику питания с меньшим напряжением, она равна

алгоритм расчета сети с двухсторонним питанием следующий:

1.Рассчитываются потоки мощности на головных участках сети при равенстве напряжений источников питания SГУ.

2.Определяется уравнительная мощность.

3.Уточняются потоки мощности на головных участках с учетом уравнительной

мощности SУР.

Для головного участка, питаемого от источника с большим напряжением:

38. Расчет режимов различных комбинаций

замкнутых и разомкнутых сетей стр 68

При расчете реальных сетей довольно часто встречаются ситуации, когда в схеме сети сочетаются различные комбинации соединения замкнутых и разветвленных разомкнутых сетей. Наиболее типичны следующие:

Кразличным узлам кольцевой сети подключены разветвленные разомкнутые сети (рис. 28);

Кразомкнутой сети в одном или нескольких узлах подключены кольцевые сети (рис. 29);

Ксети с двухсторонним питанием в одном или нескольких узлах подключены разветвленные разомкнутые сети (рис. 30);

б) схема сети без промежуточного отбора мощности, в которой напряжение одного источника принимается равным нулю, а второго - разности между напряжениями источников питания.

Порядок расчета сети, приведенной на рис. 28.

1.Определение приведенной нагрузки узла 5.

2.Определение приведенной нагрузки узла 4.

3.Расчет потоков мощности с учетом потерь в разомкнутой магистрали 2-4-5.

4.Определение приведенной нагрузки узла 2.

5.Определение приведенной нагрузки узла 3.

6.Определение приведенной нагрузки узла 1.

7.Определение суммарной мощности узла 2 (с учетом потока мощности в начале участка

2-4).

8.Расчет потоков мощности с учетом потерь в кольце А-1-2-3-А.

9.Расчет напряжений в узлах кольца по известному напряжению источника питания.

10.Расчет напряжений в узлах разомкнутой сети.

Для головного участка, питаемого от источника с меньшим напряжением:

4. Определяется точка потокораздела. Дальнейший расчет сети сводится к алгоритму расчета кольцевой сети.

40. Определение напряжения на сторонах

среднего и низшего напряжений подстанции с трёхобмоточными трансформаторами и автотрансформаторами. Стр 202 методичка

Определяется напряжение низшей стороны трансформатора, приведенное к стороне высшего напряжения:

Рассчитывается напряжение средней стороны трансформатора, приведенное к стороне высшего напряжения:

Определяются желаемые коэффициенты трансформации напряжения с высокой на низкую и с высокой на среднюю стороны трансформатора.

Выбирается номер отпайки РПН, npжел, со стороны высшего напряжения, обеспечивающий желаемое напряжение на шинах НН (трансформатор рассматривается как двухобмоточный с обмотками высшего и низшего напряжения):

Выбирается номер ответвления ПБВ, nпжел, со стороны

среднего напряжения, обеспечивающий желаемое напряжение на средней стороне трансформатора:

Рассчитываются действительные значения напряжения на шинах низшего и среднего напряжения:

Если для обеспечения желаемого напряжения на средней стороне трансформатора не хватает диапазона регулирования устройства ПБВ, то со стороны обмотки среднего напряжения устанавливается линейный регулятор

Действительное значение напряжения на шинах СН при установке линейного регулятора равно:

41. Расчёт сетей с различными

номинальными напряжениями. Стр 71

Здесь трехобмоточный трансформатор является трансформатором связи между сетями разного номинального напряжения.

Определим приведенные нагрузки узлов S3 и S2 и преобразуем схему замещения к виду

Таким образом, в схеме показаны ZТС – сопротивление обмотки СН трансформатора и идеальный силовой трансформатор, не имеющий сопротивления, но обладающий коэффициентом трансформации:

- фактическое напряжение на стороне ВН, полученное в результате расчета режима сети высокого напряжения

∆UT – модуль падения напряжения в силовом трансформаторе.

Условием выбора номера отпайки РПН является его попадание в диапазон регулирования напряжения, т.е.

где ±N - крайние номера отпаек РПН (даются в справочниках,

– например, ±9×1,78 %); n - номер отпайки.

Диапазон регулирования напряжения равен:

Действительный коэффициент трансформации определяется

где t - шаг регулирования в относительных единицах.

44. Выбор ответвлений РПН в

трехобмоточных трансформаторах стр 75

Определяется напряжение низшей и средней стороны трансформатора, приведенное к стороне высшего напряжения:

Определяются желаемые коэффициенты трансформации напряжения с высокой на низкую и с высокой на среднюю стороны трансформатора

Выбирается номер отпайки РПН, npжел, со стороны высшего напряжения, обеспечивающий желаемое напряжение на шинах НН (трансформатор рассматривается как двухобмоточный с обмотками высшего и низшего напряжения):

Устройство РПН установлено в нейтрали автотрансформатора. Стр 79 начало

Действительный коэффициент трансформации между высшим и средним напряжением равен:

Чтобы выбрать номер отпайки РПН, обеспечивающий желаемое напряжение средней стороны, необходимо определить напряжение средней стороны, приведенное к высшей, ВН UСН , затем вычислить желаемый коэффициент трансформации между высшим и средним напряжением.

Если для обеспечения желаемого напряжения на

средней стороне трансформатора не хватает диапазона регулирования устройства ПБВ, то со стороны обмотки среднего напряжения устанавливается линейный регулятор (вольтодобавочный трансформатор).

Вольтодобавочным трансформатором называется такой электрический трансформатор, который включается своей вторичной обмоткой последовательно в цепь вторичной обмотки основного трансформатора или просто в рассечку линии основной сети. Обычно вольтодобавочный трансформатор имеет переменный коэффициент трансформации (подобно автотрансформатору), но может быть также и нерегулируемым.

Действует все как обычно: токи первичных обмоток создают магнитные потоки в магнитопроводах понижающих трансформаторов, во вторичных обмотках наводятся ЭДС, которые последовательно складываются или вычитаются (в зависимости от фазировки подключения) с напряжениями основной сети в каждой из фаз.

В итоге напряжение на выходе регулируемой сети, в результате такого включения, изменяется на 5-10%

49. Определение наибольшей потери

напряжения. Стр 80

Допущения при расчете электрических сетей напряжением до 35 кВ включительно:

1)зарядная мощность линий на учитывается;

2)не учитывается реактивное сопротивление кабеля;

3)не учитываются потери в стали трансформаторов;

4)при расчете потоков мощности не учитываются потери мощности;

5)пренебрегают поперечной составляющей падения напряжения;

6)расчет потери напряжения ведется по номинальному напряжению.

Наибольшей потерей напряжения называется разница между напряжением источника питания и узла с самым низким напряжением. Далее

выводится формула для наибольшей потери напряжения: