13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / системы и сети / Системы и сети 2014

№25

Рассчитать режим разомкнутой сети при: а) Uип = 223 кВ; б) напряжении в конце линии 208 кВ. Построить векторные диаграммы.

6 Мвар

32+j19

110 кВ

ИП

24+j8

10 кВ

47+j22

Для всех задач, если не указано номинальное напряжение на низкой стороне трансформатора, принимать его равным 10 кВ.

Примечание:

В ряде задач заданы такие исходные данные, при которых в конце сети будет недопустимая посадка напряжения, либо напряжение источника питания будет недопустимо высоко. В этом случае нужно указать, что в сети необходимо регулировать напряжение. Как это делать будет показано дальше.

111

3.РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ПРОСТЫХ ЗАМКНУТЫХ СЕТЕЙ

3.1Кольцевые сети

Сети с одноконтурной конфигурацией называются кольцевыми. Алго-

ритм расчета установившегося режима кольцевой сети покажем на примере графа сети, показанного на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Пример кольцевой сети и ее схема замещения

Режимы кольцевых сетей рассчитываются с помощью метода последова-

тельных приближений, и состоит из нескольких этапов.

1-й этап. Распределение потоков мощности по участкам кольцевой сети без учета потерь мощности

1. Кольцевая сеть разрезается по источнику питания и приводится к сети с двумя источниками питания, имеющими одинаковое напряжение (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Схема замещения кольцевой сети, разрезанной

по источнику питания

112

2. Определяется расчетная нагрузка каждого узла по выражению (2.11).

Схема замещения кольцевой сети с расчетными нагрузками узлов подготовлена к определению потоков мощности на головных участках (см. рис. 3.3).

Под головным понимается участок сети, непосредственно примыкающий к источнику питания.

Рис. 3.2. Схема замещения кольцевой сети

с расчетными нагрузками узлов

Здесь Si - расчетная нагрузка i - го узла.

3. Определяются потоки мощности на головных участках, при этом ис-

пользуется допущение об отсутствии потерь мощности на участках. В общем виде:

113

щения кольцевой сети при ее разрезании в точке источника пи-

тания;

ZA -A - сопряженный комплекс суммарного сопротивления всех участ-

ков кольцевой сети.

Проверка правильности расчета осуществляется по следующему усло-

вию: сумма потоков мощности на головных участках равна сумме расчетных мощностей всех узлов.

4. Определяется точка потокораздела активной и реактивной мощности.

Точка потокораздела - тот узел сети, нагрузка которого получает питание с двух сторон. Иными словами, это точка сети, в которой встречаются потоки мощности. Для нахождения точки потокораздела используется первый закон

Кирхгофа:

После точки потокораздела мощность на участке, следующем за ней, ме-

няет свой знак на противоположный.

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

(см. рис. 3.2):

5. Разделение кольцевой сети на две разомкнутые магистральные в точке потокораздела.

114

В данном пункте схема замещения кольцевой сети приводится к двум схемам замещения разомкнутых сетей (см. рис. 3.3).

Значения S12 и S32 получены в п.4 при определении точки потокораздела.

Рис. 3.3. Схема замещения, приведенная к двум разомкнутым схемам

6. Расчет двух разомкнутых сетей по алгоритму, приведенному в п.2.2.2,

т.е. по методу расчета сети в два этапа (расчет разомкнутой сети по данным начала).

На первой итерации в качестве исходных приближений напряжения в уз-

лах принимаются равными номинальному. В каждой из схем замещения, при-

веденных на рис. 3.3, рассчитывается напряжение в узле 2, т.е. в точке потоко-

раздела. Напряжение в точке потокораздела, полученное с двух сторон, 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 требуе-

мой точности, т.е. значения напряжений в точке потокораздела, определенные с двух сторон, совпадают и на двух соседних итерациях не отличаются более чем на 5%.

115

3.2.Особенности расчета режимов замкнутых сетей при двух точках потокораздела

В общем случае точки потокораздела по активной и реактивной мощно-

сти могут не совпадать. Рассмотрим особенности расчета режимов таких сетей на примере схемы, приведенной на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Схема замещения сети с двумя точками потокораздела

На рис. 3.4 точка потокораздела по активной мощности;

- точка потокораздела по реактивной мощности.

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

т.е. участок 2-3. Следовательно, потери мощности на нем нужно включить в нагрузку узлов 2 и 3 по следующим выражениям:

где потоки мощности Sij по участкам сети, без учета потерь мощности, опреде-

ляются по алгоритму расчета кольцевых сетей, т.е. по выражениям (3.5).

Таким образом, рассматриваемая сеть приведена к двум разомкнутым

(рис. 3.5) и может быть рассчитана по алгоритму расчета режимов разомкнутой сети при известных нагрузках и напряжениях источников питания.

116

Рис. 3.5. Разделение замкнутой сети с двумя точками потокораздела

на две разомкнутые

117

Рассчитываем зарядные мощности участков сети, принимая на первом приближении напряжения в узлах, равными номинальному напряжению: