Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения. Учебно-методическое пособие

Результаты расчета

Результаты анализа расположения КУ могут быть просмотрены опцией меню «Analysis – Capacitor Placement – Select Results» или нажатием кнопки «Select Results» (табл. 2.2 и 2.3).

31

Исходные данные по вариантам

Исходные данные представлены по вариантам в табл. 2.4–2.6, на рис. 2.1 и 2.2 и выдаются преподавателем индивидуально.

Таблица 2.4

32

Окончание табл. 2.5

Рис. 2.1. Схема электрической сети № 1

33

6. Подключить питающий узел – фидер (окно элементов 1-Port, Feeder), указать имя фидера (Name).

Компенсация реактивной мощности

Расчет исходного установившегося режима

1.Выбрать модуль расчета (Load Flow).

2.Установить допустимый диапазон изменения напряжения (кнопка панели инструментов Parameters, вкладка References).

3.Произвести расчет (кнопка панели инструментов Calculate).

Решение задачи компенсации реактивной мощности

В ходе расчета решаются три отдельные задачи.

Проведение компенсации реактивной мощности без ограничений по количеству устанавливаемых КУ и по максимальной суммарной мощности КУ. Расчет проводится для двух характерных режимов: максимальных нагрузок (коэффициент изменения нагрузки 1,1) и минимальных нагрузок (коэффициент изменения нагрузки 0,9).

Проведение компенсации реактивной мощности для случая, когда для установки допускаются только три КУ, при этом их суммарная мощность не ограничена. Расчет ведется без учета максимальных (минимальных) нагрузок (коэффициент изменения нагрузки 1).

Проведение компенсации реактивной мощности для случая, когда известна максимальная суммарная мощность КУ (1000 квар), а число КУ при этом не ограничено. Расчет проводится без учета максимальных (минимальных) нагрузок.

Порядок проведения расчета

1.Выбрать модуль Capacitor Placement.

2.Установить в параметрах модуля (кнопка панели инструментов

Parameters или операция Analysis – Capacitor Placement – Parameters):  питающий узел – Primary feeder bus;

 максимальное количество КУ – Max. number of installations (если без ограничений, то «0»);

 шаг изменения мощности КУ – Increment size..kVar (установить

«10»);

 максимальную суммарную мощность КУ – Max. tot. kVar installed (если без ограничений, то «0»);

 установить множитель для режима максимальных (минималь-

ных) нагрузок – Min(max) Load;

35

убрать указатель создания КУ – Create Capacitors;

на вкладке Candidate Buses указать узлы, в которых возможна установка КУ.

3. Произвести расчет (кнопка панели инструментов Calculate или операция Analysis – Capacitor Placement –Calculation).

4. Просмотреть результаты (кнопка панели инструментов Grid Results или операция Analysis – Capacitor Placement – Show Results).

Отчет

Сформировать отчет по выполненной работе:

исходная схема электрической сети;

результаты расчета исходного режима;

результаты расчета для задачи компенсации реактивной мощности в трех постановках;

выводы по работе.

Контрольные вопросы

1.Что такое реактивная мощность? В чем состоит ее физический смысл?

2.Пояснить принципы составления баланса реактивной мощности

вэнергосистеме.

3.В чем состоит цель мероприятия по компенсации реактивной мощности?

4.Какие используются основные источники реактивной мощности? Провести сравнительный анализ компенсирующих устройств.

5.Какие существуют основные потребители реактивной мощности

впромышленности?

6.Пояснить способ выбора мощности и мест размещения компенсирующих устройств.

36

В больших городах широкое распространение получила система электроснабжения с РП, которые связаны с центрами питания относительно небольшим количеством питающих линий большой пропускной способности. К шинам РП присоединяется нужное число линий распределительной сети. Таким образом, РП является как бы повторением источника питания (ИП).

Такая двухступенчатая сеть, в частности, характерна для питающих центров, имеющих схемы с индивидуальным реактированием отходящих линий, вызываемым необходимостью ограничения токов короткого замыкания.

Питающие сети, через которые осуществляется электроснабжение суммарных нагрузок 3000 кВА и более, должны при любом повреждении сети обеспечивать питание потребителей либо по резервным линиям, нормально включенным, либо путем автоматического ввода резерва (АВР).

Если мощность короткого замыкания на шинах РП при параллельной работе большого количества питающих линий получается недопустимо высокой, то применяют схему с раздельной работой распределительных пунктов. В этом случае один из выключателей перемычки между РП нормально отключен; при повреждении питающей линии он включается автоматически.

Схема двухступенчатого питания электронагрузок, несмотря на некоторое снижение протяженности сети 6…10 кВ из-за укрупнения питающих кабелей, по сравнению с одноступенчатой обладает более высокими стоимостными показателями за счет наличия РП, а при индивидуальном реактировании отходящих линий еще и за счет высокой стоимости линейных ячеек с реакторами. Выбор той или иной системы построения сети производится в зависимости от плотности нагрузок, возможности приближения ИП к центру нагрузок, распределения нагрузок по площади и завершается технико-экономическим сравнением возможных вариантов.

Распределительные сети. Петлевая распределительная сеть работает разомкнуто. Каждая линия питается от ИП независимо. Если повреждается какой-либо участок одной из линий, то от релейной защиты отключается выключатель, установленный в начале линии, и питание всех потребителей, присоединенных к этой линии, нарушается. После нахождения места аварии поврежденный участок отключают разъединителями и, замкнув перемычку, восстанавливают питание подстанций. В самом тяжелом случае, когда повреждение произошло

38

на первом участке от ИП, вся нагрузка сети переходит на питание по одной линии; чтобы линия могла выдержать такую увеличенную нагрузку, необходимо делать поверочный расчет сети на нагрев по аварийному режиму, допуская при этом потерю напряжения, разрешаемую для аварийного режима.

Размыкание петли для нормального режима необходимо делать на подстанции, совпадающей с точкой токораздела, так как при этом потери электроэнергии будут наименьшими.

Количество трансформаторных подстанций, присоединяемых к одной петле сетей напряжением 6…10 кВ, не должно быть более 10…12 (т. е. 5–6 подстанций на линию).

Повышению надежности электроснабжения потребителей способствует применение автоматизированных разомкнутых схем сетей с резервированием на стороне ВН или НН. Таковы, в частности, двухлучевая и многолучевая схемы, нашедшие практическое применение в сетях Москвы и других городов России.

Описание программы

Расчет и определение оптимальных мест размыкания электрических сетей производится с помощью программного комплекса NEPLAN. Описание интерфейса пользователя и основ работы с программой приведены в работе № 1.

Описание расчетного модуля

«Optimal Separation Points»

Основные сведения

Цель применяемой процедуры состоит в снижении числа замкнутых контуров сети при помощи изменения ее топологии. Обычно существует большое количество возможных состояний сети. Данная процедура выбирает одно из таких состояний, при котором потери активной мощности минимальны. При этом учитываются ограничения по режиму работы сети.

В исходном состоянии все элементы находятся во включенном состоянии, после этого запускается итерационный процесс, который включает в себя следующее:

расчет режима;

39

определение элемента из числа способных к отключению с наименьшей протекаемой мощностью по элементу;

нахождение элемента отключения;

включение/отключение: если нарушаются системные ограничения или создаются изолирующие части сети, элемент снова включается

иобозначается как неиспользуемый в дальнейших расчетах. Итерационный процесс продолжается до тех пор, пока не будут

рассмотрены все элементы, т. е. в результирующей системе не будет замкнутых контуров. Если этого не происходит, то необходимо добавить дополнительные элементы в список элементов, возможных к отключению.

Если включена опция «Контроль за перегрузкой» (Prevent overloaded elements), то модуль выполняет дополнительную проверку линий электропередачи по пропускной способности. Элемент отключается, если только не увеличится число перегруженных элементов

(табл. 3.1).

Если включена опция «Контроль за диапазоном напряжения» (Prevent limit violations of node voltages), то модуль выполняет проверку, не выходит ли напряжение в узлах за границы заданного диапазона.

Если процедура не способна уменьшить число замкнутых контуров, то, скорее всего, существует большое количество наложенных ограничений. Оптимизационная задача содержит следующие ограничения:

максимальная загрузка элементов;

диапазон изменения напряжения;

количество неотключаемых элементов.

40