3. Расчёт режима максимальных нагрузок

Схема замещения

Параметры схемы замещения:

Трансформаторы:

Т1:

Т2:

Т3:

Т4:

Т5:

Линии:

Для линий класса напряжения 220 кВ необходимо учитывать их емкостную проводимость:

Т.к. приведенные в справочнике удельные сопротивления даны на 100 км длины, учтем это, разделив полученные значение на 100.

Л1: ;

;

Л2: Ом;

Ом;

Л3: Ом;

Ом;

Л4: Ом;

Ом;

Л5: Ом;

Ом;

Режим максимальных нагрузок

Условием расчёта максимальных нагрузок является значение напряжения на шинах потребителя:

1) Расчет начнем вести с точки А. Пусть напряжение в этой точке максимально возможное:кВ. Максимально допустимое напряжение на линии 220 кВ равнокВ.

Зададимся напряжением U_A=241,5кВ

Таким образом, находим напряжение на генераторе, приведённое к высокой стороне трансформатора Т5. По формулам расчета цепи по данным начала и конца с учетом потерь холостого хода в трансформаторе, имеем:

Трансформатор Т5:

_{, тогда:}

Напряжение лежит в допустимых пределах

Потери мощности на трансформаторе Т5:

Мощность, проходящая к линии Л1:

2)

С учетом зарядной мощности, мощность после узла А равна:

Потери мощности на линии 1:

Тогда мощность, подходящая к т.В будет равна:

Напряжение в точке В:

3)Рассмотрим подстанцию №1, имеющую 3 трансформатора Т1.

Рассчитаем напряжение (с учетом потерь холостого хода в Т1):

Потери мощности на высокой стороне Т1:

Мощность, подходящая к узлу 0:

По данным начала и конца можно найти напряжение на шинах потребителя Н1, приведённое к высокой стороне Т1:

необходимо решать квадратное уравнение относительно

Напряжение на шинах нагрузки Н1, приведённое к низкой стороне трансформатора равно:

Трансформатор Т1 оснащен РПН:

Используя можно добиться необходимого нам уровня напряжения на шинах потребителя:

Значение напряжения на шинах нагрузки входит в рамки допускаемого для режима максимальных нагрузок.

Потери мощности на нагрузке 1:

Мощность, уходящая от Т1 к нагрузке Н1:

Определяем мощность, идущую от 0 на обмотку СН Т1:

Потери мощности на стороне СН трансформатора Т1:

Таким образом, мощность, подходящая к кольцу и линии Л2 равна:

По данным начала находим напряжение в точке С, приведённое к стороне ВН:

Напряжение, приведённое к стороне СН трансформатора Т1:

4) Рассчитаем напряжение на нагрузке Н2 по данным начала и конца.

Сопротивление этого участка цепи:

_{Примем за искомое, напряжение, приведенное к стороне ВН трансформатора Т}2:

Несмотря на то, что трансформатор Т2 имеет РПН поддержать на шинах потребителя необходимый уровень напряжения не удаётся. Следовательно, необходимо ставить КУ.

Для определения компенсируемой мощности решаем квадратное уравнение, но предварительно зададимся желаемым уровнем напряжения на шинах потребителя:

Потери мощности в трансформаторе Т2:

Мощность, идущая в трансформатор Т2:

По данным начала и конца найдем напряжение на высокой стороне трансформатора Т2

Потери мощности на линии Л2:

Мощность, уходящая от узла C в линию 2:

Тогда мощность, идущая к кольцу:

5) В данной схеме кольцо представлено в виде трёх линий, соединённых треугольником. Это позволяет сэквивалентировать сопротивления данных линий, представляющих собой треугольник, в звезду.

Потери мощности на сопротивлении :

Мощность, подходящая к т.D:

Напряжение в точке D:

Сопротивления линии Y3 и трех трансформаторов Т3 можно сэквивалентировать и найти напряжение на нагрузки Н3 по данным начала и конца

Суммарное сопротивление на пути от т.D до нагрузки:

Напряжение на нагрузке Н3, приведенное к высокой стороне трансформатора Т3:

С помощью РПН трансформатора Т3 при количестве отпаек удается поддерживать напряжение в допустимых пределах:

По данным конца определим мощность, уходящую из т.D в нагрузку Н3:

Потери мощности на сопротивлении трансформатора Т3:

Передаваемая через Т3 мощность с учетом потерь х.х.:

По данным начала и конца определим напряжение на высшей стороне трансформатора Т3

Тогда мощность, уходящая от т. D к нагрузке 3:

Мощность, уходящая из т.D к т.E:

Знак “–” говорит о том, что на самом деле, мощность идет от т.E к т.D

Потери мощности на сопротивлении :

Мощность, отходящая от т.E:

Напряжение в т.Е найдем по данным конца:

6) Рассмотрим участок цепи трансформатор Т4 – система.

Потери мощности в трансформаторе Т4:

Мощность, подходящая к т.F:

Тогда мощность,отдаваемая в систему (Г2):

Напряжение в т.F, приведенное к ВН по данным конца:

С помощью РПН трансформатора Т4 при количестве отпаек удается поддерживать напряжение в допустимых пределах: