4. Розрахунки параметрів схеми заміщення мережі

Схему заміщення електричної мережі складають, об’єднуючи схеми заміщення окремих елементів мережі у відповідності з послідовністю цих елементів у розрахунковій мережі.

Схеми заміщення окремих елементів мережі і розрахунок параметрів цих схем наведені нижче

1. Лінії зображуються схемами заміщення:

а) ЛЕП напругою до 35 кВ включно:

б) ЛЕП напругою 110–330 кВ:

;;

де r₀, x₀, b₀– відповідно питомі параметри (на 1 км довжини) активного і реактивного опорів, а також ємнісна провідність лінії;

l– довжина лінії;

n_ц– кількість ланцюгів.

Зарядна потужність лінії:

Q_C = U_н²B.

2. Двообмоткові трансформатори зображуються схемами заміщення (рис 6,3 і 6,4):

Параметри R_T,X_T,K_T,P_x,Q_xможуть бути визначені за довідником [4] або визначені за формулами:

R_T = ;X_T = ;Q_x = nS_ном,

де U_н– номінальна напруга тієї сторони, до рівня якої зводяться параметри схеми заміщення;

S_ном– номінальна потужність трансформатора;

n– кількість паралельно працюючих трансформаторів.

3. Триобмоткові трансформатори і автотрансформатори зображуються схемою заміщення:

Параметри P_xтаQ_xвизначаються за довідником [4] або таким же чином, як і для двохобмоткового трансформатора.

Опори можуть бути визначені:

X_В-С = X_ВН + X_СН = ;R_В-С = R_ВН + R_СН =;

X_В-Н = X_ВН + X_НН = ;R_В-Н = R_ВН + R_НН =;

X_С-Н = X_СН + X_НН = ;R_С-Н = R_СН + R_НН =.

Таким чином, параметри R, Xдля різних обмоток визначаються, як і для двохобмоткових трансформаторів, але величиниU_ктаP_кобчислюються за формулами:

U_кВН = ½[U_к(В-С) + U_к(В-Н) – U_к(С-Н)]; P_кВН = ½[P_к(В-С) + P_к(В-Н) – P_к(С-Н)];

U_кСН = ½[U_к(В-С) + U_к(С-Н) – U_к(В-Н)]; P_кСН = ½[P_к(В-С) + P_к(С-Н) – P_к(В-Н)];

U_кНН = ½[U_к(В-Н) + U_к(С-Н) – U_к(В-С)]; P_кНН = ½[P_к(В-Н) + P_к(С-Н) – P_к(В-С)].

Для трансформатора, який має різні номінальні напруги окремих обмоток, паспортні значення U_кіP_кмають бути зведені до однієї потужності (звичайно до потужності обмотки вищої напруги).

Зведення U_кздійснюється пропорційно відношенню номінальних потужностей обмоток, а зведенняP_к– пропорційно квадрату цього відношення.

Основні каталожні і розрахункові дані трансформаторів і автотрансформаторів наведені в [4], а також у табл. 4,1.

4. Розрахунок і аналіз режимів роботи мережі

1. Визначення приведених і розрахункових навантажень підстанцій

З метою спрощення розрахункової схеми (зменшення кількості вузлів) кожна двотрансформаторна підстанція може бути подана лише одним вузлом, який відповідає стороні вищої напруги, після приведення до цієї сторони навантаження , заданого на шинахU_нн= 10 кВ.

Значення приведеного навантаження i-ої підстанції визначається за виразом:

,

де =P_Тi+jQ_Тi– сумарні втрати потужності в трансформаторах підстанцій. Для двохобмоткових трансформаторів:

P_Т = + nP_х;

Q_Т = + nQ_х,

де S_нв– модуль потужності навантаження в розрахунковому режимі;

S_ном– номінальна потужність трансформатора

Триобмоткові трансформатори і автотрансформатори:

P_Т = + nP_х;

Q_Т = + nQ_х,

де S_В,S_С,S_Н– відповідно навантаження обмоток ВН, СН і НН трансформаторів або автотрансформаторів.

При використанні двох останніх формул значення U_кіP_кмають бути приведені до номінальних потужностей відповідних обмоток (S_ВН,S_СН,S_НН).

До розрахункових потужностей підстанцій відносяться навантаження підстанцій , втрати потужності в трансформаторах підстанцій, частина зарядних потужностей ліній, які підходять до даної підстанції .

При визначенні розрахункової потужності підстанцій зарядні потужності ліній і втрати потужності в трансформаторах визначаються за номінальною напругою мережі (нульова ітерація):

,

де K– кількість ЛЕПU_н110 кВ, надходячих доі-ої підстанції.

Після визначення розрахункових потужностей підстанцій схема заміщення значно спрощується, тому що вона включає лише поздовжні параметри R_л таX_ллінії електропередачі.