Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения. От теории к практике. Учебное пособие
.pdf
Прямой ход первой итерации. Для выполнения расчета потоко-
распределения необходимо задать начальное приближение в узлах сети. Пусть
(0) (0)
12
105UU кВ,
(0) (0)
34
110UU
кВ.
Расчет начинается с конца схемы, т. е. с узла 1 или 2 (рис. 6.2). Потоки в конце участков 4–1 и 4–2 совпадают с нагрузками, так как
участки 1–1 и 2–2 являются идеальными трансформаторами:
к
15,0 5,0Sj МВА,
41'
к
20,0 10,0Sj МВА.
42'
Потери мощности на участке 4–1 и 4 –2 (в обмотках НН):
2
K
S
41'
SZ j
41
(0) 2
U
1'
41
22
15,0 5, 0
105
(1, 4 5 60, 7 )
0,033 1, 38j
2
K
S
42'
SZ j
42
(0) 2
U
2'
42
МВА,
22
20,0 10,0
105
(1, 45 60 , 7)
0,066 2,75j МВА.
Потоки мощности в начале звеньев 4–
нк
41' 41' 41'
15,0 5,0 0, 03 1,38SS S j j
15,03 6,38j
нк
42 42 42
20,07 12, 75j
20,0 10,0 0,07 2,75SS S j j
МВА.
и 4–
1
МВА,
:
2
Поток мощности в конце звена 3–4
нн н
34 41 42
15,03 6,38 20,07 12,75SS S j j
35,10 19,13j МВА
71
определяет потери мощности на участке 3–4 (в обмотке ВН):
2
K
S
34
SZ j
34
(0) 2
U
4
34
22
35,10 19,13
110
(0,725 4,34)
0,096 0, 57j
=
МВА.
Поток мощности в начале звена 3–4
нк
34 34 34
35,10 19,13 0,096 0,57SS S j j
=
35,20 19,70j
МВА.
Потери мощности холостого хода трансформатора:
SU Y j j
(0)
x
т
3
26
110 (2,72 21,2) 10 0, 033 0, 26
МВА.
2
Зарядная мощность в конце линии (мощность в емкостном шунте
узла 3)
(0)
3
2
26
110 544 10 3, 29
Мвар.
11
QUB
cc
3
22
Поток мощности в конце звена Б–3 (в конце линии)
кн
Б3343 х
35,20 19, 70 8,0SSS SjQ j
c3
6,0 0,033 0, 26 3,29 43, 23 22, 67jjj j МВА
определяет потери мощности на участке Б–3 (в линии):
2
к
S
БЗ
S
БЗ
U
(0)
3
,
Zj
БЗ
2,66 4,14j
22
43,23 22,67
110
2
МВА.
72
(13, 5 21, 0)
Поток мощности в начале звена Б–3 (в начале линии)
нк
Б3 Б3 Б3
43,23 22,67 2,66 4,14SS S j j
45,89 26,81j МВА.
Генерация реактивной мощности в начале линии (мощность в емкостном шунте узла Б)
11
QUВ
cББ
226
22
120 544 10 3,92 Мвар
с
хотя и не влияет на значение напряжений в сети (узел Б – шины бесконечной мощности), однако уменьшает потребление мощности из балансирующего источника до величины
SS jQ j j j МВА.
н
ББ3
45,89 26,81 3,92 45,89 22,89
Б
c
На этом заканчивается прямой ход первой итерации.
Обратный ход первой итерации. Обратный ход позволяет уточ-
нить напряжения узлов по найденному потокораспределению и заданному напряжению базисного узла Б.
Напряжение в конце линии (узел 3) меньше напряжения в источнике Б на величину падения напряжения на линии
н
UUjU Z
БЗ БЗ БЗ
S
БЗ
U
Б
БЗ
45,89 26,81
j
(13,5 21,0) 9,85 5,01
jj
кВ,
120,0
с учетом которого получим вектор
3 ББ3
120,0 9,85 5,01 110,15 5,01UU U j j
кВ.
Модуль вектора
UU U U U
33 ББ3 Б3
120,0 9,85 5,01 110,26
2
73
22
2
кВ,
j
его угол
U
arctg arctg 2, 60 .
3
UU
Б3
ББ3
5, 01
120,0 9,85
Таким образом,
Связь напряжений
110,26 2,60U
3
и
U
Б
показана на диаграмме напряжений
U
3
кВ.
(рис. 6.3), изображенной на вращающейся с частотой ω комплексной
плоскости.
Аналогично выполнен расчет напряжения узла 4 (нулевой точки
:U
звезды схемы замещения трансформатора) по отношению к
43 343 34 34
.UU U U U jU
3
Падение напряжения на участке 3–4 (на обмотке ВН):
*
Sj
34
34
U
3
UZ j j
35,20 19,70
34
110,26
(0,725 4,34) 1,01 1,26
кВ.
Вектор напряжения
110,26 1,01 1,26 109,25 1,26Ujj
4
кВ
характеризуется модулем
44
109,25 1,26 109,26UU
22
кВ
и углом
1, 2 6
4
arctg 0,66
109,25
.
Векторная диаграмма напряжений участка 3–4 показана на рис. 6.4
в новых осях (
), совмещенных с вектором
,
74
U
.
3
j
j
3
Рис. 6.3. Векторная диаграмма
напряжений участка Б–3
Вектор напряжения
443
4
Рис. 6.4. Векторная диаграмма
напряжений участка 3–4
U
отстает от вектора напряжения
4
0,66 2,60 3,26
U на угол
Б
.
В итоге
109,26 3,26U
4
кВ.
Аналогично предыдущему расчету вычитание векторов падения
напряжения на участках 4–1 и 4–2:
*
н
S
UUjU Z
41 41 41
15,03 6, 38
j
(1, 45 60,7) 3,74 8, 27
jj
41
U
4
41
кВ,
109,25
н
S
UUjU Z
42 42 42
20,07 12, 75
j
(1,45 60,7) 7,35 10,98
jj
42
U
4
42
кВ
109,25
из вектора
U определяет векторы напряжений
на шинах НН
4
и НН2, приведенные к ВН):
1
U
и
U
1
(напряжения
2
75
j
j
14 41
105,52 8, 27 105,84 4,48j
24 42
101,91 10,95 102,49 6,13j
109,26 3,74 8, 27UU U j
109,26 7,35 10,95UU U j
кВ,
кВ.
Векторная диаграмма напряжений участка 4–
участка 4–
ных с вектором U
) приведена на рис. 6.5 в новых осях (
2
.
4
(аналогичная и для
1
,+
), совмещен-
Рис. 6.5. Векторная диаграмма напряжений
участка 4–
Векторные диаграммы участков Б–3, 3–4 и 4–1 совмещены на
рис. 6.6. Там же показаны абсолютные (суммарные) углы напряжений
по отношению к заданному базисному. В целях наглядности при построении векторных диаграмм не соблюден масштаб векторов.
Векторы напряжения
U
и
U
1
2
рые они отстают от вектора напряжения
114
4,48 3,26 7,74 ;
1
имеют абсолютные углы, на кото-
U :
Б
224
6,13 3,26 9,39 ;
76
j
Рис. 6.6. Векторная диаграмма напряжений сети
Таким образом, получим
105,84 7, 74U
1
j
U
3Б
U
4
4
1
1
U
U
1
41
U
U
U
34
4
14
3Б
U
3
U
34
U
34
U
3Б
кВ,
102, 49 9, 39U
2
кВ.
Напряжения на шинах низшего напряжения трансформатора:
5,80 7, 74
9,34 9,39 .
кВ,
U
105,84 7, 74
UU
1 н2
UU
2 н2
1
k
1
т
U
k
т2
115 / 6,3
102,49 9,39
2
115 / 10,5
На этом закончена первая итерация расчета. Вторая итерация
отличается от первой только тем, что начальные приближения напря-
(0)
жений
U заменяются на полученные в первой итерации.
77
b
А
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 7
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА СЕТИ,
СОДЕРЖАЩЕЙ РАЗЛИЧНЫЕ НОМИНАЛЬНЫЕ
НАПРЯЖЕНИЯ
Задача 7.1. Рассчитать рабочие режимы сети двух номинальных
напряжений (рис. 7.1), участки которой связаны между собой посредством трансформатора типа ТДН–16000/110. Мощности, потребляемые
нагрузками, марки использованных проводов и длины участков сети
указаны на схеме. Напряжение в начале сети (в центре питания) поддерживается равным 117 кВ.
110/16000ТДН
W
50
АС
2
5 км
с
W
АС
1
40 км
70
a
н1
110 кВU
11000 4800 кВА
Sj
b
Рис. 7.1. Исходная схема
н1
10 кВU
700 500 кВ
Sj
с
Решение
Составляем схему замещения сети (рис. 7.2) и определяем параметры ее элементов, найдя по справочной литературе погонные сопротивления, проводимости проводов и паспортные данные трансформатора:
W1:
101
W2:
202
0, 425 40 18, 4RRL Ом;
0,65 5 17, 0RRL Ом;
78
101
202
0,425 40 17, 0ХХL Ом;
0,33 5 1,65ХХL Ом;
b
Т: RТ = 4,4 Ом; ХТ = 86,7 Ом;
136Q квар;
х
10,5u
к
%; UВ = 115 кВ; UH = 11 кВ.
х
21P кВт;
85P кВт;
к
R
1
′
0
S
1
jQ
1с
jX
а
R
1
″
S
1
jQ
1с
т
S
т
SΔ
х
Рис. 7.2. Схема замещения
jX
R
т
″
S
т
S
2
′
S
2
b
jX
2
″
с
S
2
S
с
Поскольку в точках подключения нагрузок напряжения неизвестны, в качестве начального приближения в узлах а, b, c задаемся номинальным напряжением участков сети: первого – 110 кВ, второго –
10 кВ.
Определяем потери мощности на втором участке сети:
22 2 2
PQ
PR
22
QX
22
22
U
н2
22 2 2
PQ
22
U
н2
700 500
10
700 500
10
3, 25 24
1,65 12
кВт;
квар.
Мощность в начале первого участка
кВА.
22 2
2
(700 500 24 12) 724 512SS PjQ j j j
Мощность на стороне НН трансформатора
SSS j j j
T2
724 512 11 000 4800 11 724 5312
b
12871S
TP
кВА.
кВА;
Потери мощности в обмотках трансформатора:
2
PP
T к
S
22
S
TP
нТР
10,5 12871
100
79
16 000
2
кВт;
55
uS
QS
T
100 100 16 000
2
к TP
нТР
10,5 12871
2
1087
квар.
Мощность на стороне ВН трансформатора
ТР ТР Т Т
11 779 6399 кВА.j
11724 5312 55 1087SS PjQ j j
Мощность, генерируемая емкостной проводимостью первого
участка сети,
11
QU B
22 4
c
1 н11
110 1,04 10 625
22
квар.
Мощность в конце этого участка
SS P jQ jQ j j j
1 ТР х х 1
11779 6399 21 136 625
c
11 800 5910 кВА.j
Потери мощности в сопротивлениях первого участка сети:
22 2 2
PQ
PR
12
QX
22
U
н1
22 2 2
PQ
12
22
U
н1
11 800 5910
110
11 800 5910
110
18,4 264
17 244
кВт;
квар.
Мощность в начале первого участка
SS PjQjQ j j
11 1 1 1
11800 5910 264 244
c
12 064 6154 кВА.j
Мощность, генерируемая в начале этого участка сети,
11
QU B
22 4
c
10 1
117 1,04 10 712
22
квар.
Мощность, получаемая от источника питания,
SSjQ j j j
11
0
12 064 6154 712 12 064 5442 кВА.
c
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]