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
Теперь известны напряжение и мощность в начале сети. Определяем напряжения в узлах:
PR Q X
UU UU
a
117 114, 2
010
12064 18,4 6154 17
11 1 1
U
0
кВ.
117
Определяем напряжение в точке b:
PR Q X
UU U U
ba a
114,2 108,8 кВ.
TP
11779 4, 4 6399 86,7
TP TP TP TP
U
a
114,2
Действительное напряжение в точке b
UU
bb
Напряжение в точке с
UU UU
с bb
10,4 10,1 кВ.
11
108,8 10, 4
k
т
2
724 3, 25 521 1,65
10,45
PR Q X
22 2 2
U
кВ.
a
114,2
81
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 8
РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА
ЗАМКНУТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
Задача 8.1. Подстанция промышленного района с нагрузкой
S
1
подключена к одноцепной линии электропередачи напряжением
110 кВ, объединяющей на параллельную работу две электрические системы А и Б с известными напряжениями (рис. 8.1).
A
0,50,120U
1
Рис. 8.1. Исходная схема сети
5,12j0,25S
Б
00,115U
Нагрузка подстанции 1, MВА, напряжения на шинах систем, кВ,
протяженность участков линии, км. Схема замещения сети и ее параметры, принятые по усредненным данным из задачи 2.1, приведены на
рис. 8.2, а. Сопротивление участков, Ом, проводимости, См. Требуется
определить параметры установившегося электрического режима сети с
двусторонним питанием.
Решение
Первая итерация. Расчет начинаем с задания начального прибли-
жения в узле 1. Пусть
(0)
115,0 0 кВU
1
– cуммарная проводимость
шунта в узле 1:
82
j
j
j
–
–
j
j
I
I
Y
ш1
= 1/2(Y
+ Y2) = j1/2(136 + 272)10
1
–6
= j204 10
–6
Cм.
Определение мощности в шунте по заданному приближению
напряжения:
*
2
(0)
=
S
UY
ш1
1
= 115,02(–j20410–6) = –j2,70 МВА.
ш
1
j
136
2
0,50,120
13,5 21,0
6
10
0,50,120
136
j
2
I
A ур
13,5 21,0
10
25,0 12,5
6
27,0 42,0
j
272
2
10
6
j
272
2
a
I
ур Б
27,0 42, 0j
10
00,115
6
00,115
0,126 0,049
б
Рис. 8.2. Схема замещения сети:
а – исходная; б – без шунтов
Проводимости и мощности шунтов, примыкающих к балансирующему источнику, на режим сети не влияют и в дальнейшем не учитываются.
Вычисление эквивалентной (расчетной) нагрузки узла 1:
p
11ш1
25,0 12,5 – 2,70 25,0 9,80SSS j j j
83
МВА.
XXR
Определение тока нагрузки узла 1:
(1) ( 0)
P
IS U
11 1
3
=
25,0 – 9,80 11(3,0)5j
0,126 – 0,049j
кА.
Ток нагрузки на первой итерации показан на рис. 8.2, б.
Определение токов головных участков сети с двусторонним пита-
нием в предположении равенства напряжений источников
()UU
A Б
помощью правила моментов для токов:
(1) (1)
II j
11
Z
1Б
ZZ j j
A1 1Б
(0,126 0,049)
13,5 21,0 27, 0 42,0
27,0 42,0
j
0,084 0, 033 кА.j
Обратим внимание на то, что головные токи могут быть определены в данном примере по длинам участков в связи с тем, что сеть вы-
12
полнена проводами одинакового сечения, т. е. однородная:
(1) (1)
II j j
А
(1) (1)
II j j
Б
L
1
LL
A1 1Б
1
LL
1А 1Б
1Б
(0,126 0, 049) 0,084 0, 033 кА
L
1А
(0,126 0, 049) 0,042 0,016 кА
100
50 100
50
50 100
12
R
;
Для проверки правильности расчетов определяем:
(1) (1)
A
0,084 0,033 0,042 0, 016 0,126 0,049 кА,II j j j
Б
с
.
что совпадает с расчетной нагрузкой узла 1.
Вычисление уравнительного тока, обусловленного отличием действительных значений напряжений источников:
AБ A Б
120,0(cos5,0 sin 5,0 ) 115,0 4,54 10, 46 кВ;Uj j
АБ
84
,UUU
U
Ij
ур
АБ
33(40,563,0)
Zj
АБ
4,54 10, 46
j
0,087 0,014 кА
.
Определение токов в ветвях сети с учетом уравнительного тока:
(1) (1)
A1 A
(1) (1)
III j j j
Б
Б
1
0,084 0,033 0,087 0,014 0,171 0, 019 кАIII j j j
ур
0,042 0,016 0,087 0,014 0,045 0, 030 кА
ур
Уточнение напряжения узла 1 в соответствии с условным направлением токов (см. рис. 8.2, б):
(1) (1)
(1) (1)
3 3 (0,171 0,019)(13,5 21,0)UIZ j j
A1 A1
A1
1A1
A
;UU U
,
.
4,69 5, 78 кВ;j
(1)
120,0(cos5,0 sin5,0 ) 4,69 5,78Ujj
1
114,85 4,68 114,94 2,333 кВj
.
Для проверки правильности расчета определим напряжение
в узле Б и сопоставим его с заданными значениями:
(1) (1) (1)
(1) (1)
3 3 ( 0,045 0,030)(27, 0 42,0)UIZ j j
Б1 Б1
Б1
Б
1 Б1
;UU U
0,08 4, 68 кВ;j
(1)
114,85 4, 68 0, 08 4, 68 114,93 0,00Ujj j
Б
114, 93 0, 00 кВ
.
Проверка расчетного значения напряжения в узле Б иллюстрирует
точность расчета токов в ветвях сети и напряжения узла 1, соответ-
85
ствующих исходному значению расчетного (эквивалентного) тока в
(0)
узле 1, определенному по начальному приближению напряжения
.U
1
Погрешность расчета модуля и фазы напряжения относительно их
начальных приближений
(0) (1)
UU
11
U
100 % 100 % 0,009 %;
(1)
1
(0) (1)
11
(1)
1
115,0 114,94
114,94
0 2, 333
100 % 100 % 100 %
2,333
велика для фазы напряжения, и поэтому следует выполнить вторую
итерацию расчета. Параметры электрического режима, полученные на
первой итерации, показаны на рис. 8.3, а.
0,50,120
333,2∠94,114
00,115
а
0,50,120
27,20,115
00,115
б
Рис. 8.3. Результаты расчета токов и напряжения:
а – первая итерация; б – вторая итерация
Вторая итерация. Исходным приближением является значение
напряжения, полученное на первой итерации:
(1)
114,94 кВ,U
1
86
(1)
1
2,333.
Уточнение мощности в шунте
114,94 ( 204 10 ) 2, 695 MBASjj
ш1
26
не привело к заметному изменению эквивалентной нагрузки узла 1:
p
25,0 12,5 2,695 25,0 9,80 MBASj j .
1
Ток нагрузки узла
(2)
Ij
1
25,0 9,80
3 114,94 2, 333
Токи головных участков сети в предположении, что
(2)
Ij j
(0,128 0, 044) 0,085 0,029 кА
A
(2)
Ij j
(0,128 0, 044) 0,042 0, 015 кА
Б
j
100
0,128 0, 044 кА
.
UU
A Б
,
150
50
.
150
Уравнительный ток вычислен в первой итерации точно и не изменяется при переходе к следующей:
0,087 0,014 кАIj
ур
.
Токи в ветвях сети:
(2)
0,085 0,029 0,087 0,014 0,172 0,015 кАIj j
A1
(2)
0,042 0, 015 0,087 0,014 0,045 0, 029 кАIj j
Б1
Напряжение узла 1
(2) (2)
UU U
1A1
A
,
:
,
.
(2)
A1
3 (0,172 0,015)(13,5 21,0) 4,58 5,90 кВUjjj
120,0(cos5,0 sin 5,0) 119,54 10, 46 кВUjj
A
87
,
,
(2)
119,54 10,46 4,58 5,90Ujj
1
114,96 4,56 115,05 2, 27j
кВ.
Проверка правильности расчета по известному напряжению источника Б:
(2) (2)
UUU
Б
(2)
Б1
3 ( 0,045 0,028)(27,0 42,0) 0,01 4,57 кВUjjj
(2)
114,96 4,56 0,01 4,57Ujj
Б
=
114,97 0, 01 114,97 0,004 кВj
1
Б1
,
.
Погрешность расчета параметров режима после второй итерации:
(1) (2)
UU
11
U
100 % 100 % 0,026 %
(2)
1
114,94 114,97
,
114,97
,
(1) ( 2)
11
(2)
1
100 % 100 % 2,8 %
2,333 2, 27
2, 273
.
Результаты расчета токов и напряжения после второй итерации
приведены на рис. 8.3, б.
После определения напряжения и токов с достаточной точностью
можно определить другие параметры установившегося режима: потоки
и потери мощностей указаны в вольт-амперах (МВА), токи в килоамперах (кА), напряжения в киловольтах (кВ), сопротивления в омах
(Ом), проводимости в
A1
сименсах (См):
*
(2)
3 3 120,0 5,0 (0,172 0,015)SUI j
A
A1
35,35 6,22 MBAj
88
,
A
*
(2) (2)
SUI j
3 3 115,05 2, 27 (0,172 0, 015)
1
A
11
A1
1Б
Б1
120, 0 5, 0
U
A
35,35 6, 22j
34,14 4,34 MBAj
2
(2)
3 3(0,172 0, 015 )(13,5 21,0)SIZ j
A1
A1
22
,
1,207 1,878 MBAj ,
*
(2) (2)
3 3 115,05 2,27 (0, 045 0,029)SUI j
1 Б1
9,18 5,42 MBAj
*
(2) (1)
3 3 115,0 2, 27 (0, 045 0,029)SUI j
Б
Б1
8,96 5, 77 MBAj
115,05 2, 27U
1
34,14 4,34j
13,5 21,0j
1, 2 1 1, 8 8Sj
A1
25,0 12,5j
9,18 5, 42j
,
,
Б
27,0 42,0j
8, 96 5, 77j
2,70j
0, 23 0, 36Sj
Б1
115,0 0U
6
204 10j
Рис. 8.4. Потокораспределение в сети после второй итерации расчета
2
Б1
Б1
Б1
(2)
3 3(0, 045 0, 029 )(27, 0 42,0)SIZ j
22
0,232 0,361 MBA,j
89
j
j
j
*
2
ш
1
(2)
115,05 ( 204 10 ) 2,70 MBASUY j j
ш1
26
.
Следует отметить, что при проверке баланса мощностей в узлах и
по ветвям наблюдаются небольшие небалансы мощностей, которые
объясняются неточностью расчета. Для уменьшения небаланса следует
выполнить еще несколько итераций.
Задача 8.2. Для сети, представленной на рис. 8.5, выполнить расчет
параметров установившегося режима методом моментов мощностей.
Нагрузки в узлах принять за расчетные.
0,1 МВт
Абсолютная погрешность мощности
∆
= 0,1 кВ, сопротивлений ∆z = 0,1 Ом.
U
, напряжения
S
100,0 60, 0Sj
1
20 65
230,0U
Б
10 50
150, 0 50, 0j
15 75
Рис. 8.5. Сеть с двусторонним питанием
Решение
Преобразуем кольцевую сеть, разомкнув ее по балансирующему
источнику в сеть с двусторонним питанием (рис. 8.6).
Рассмотрим случай
UU
A Б
= 230,0 кВ.
Потоки на головных участках определяем по правилу моментов для
мощностей, т. е. без учета потерь мощности в ветвях:
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]