13. Электрический расчет для основных режимов работы сети

Режимом сети называется ее состояние в любой момент времени и характеризируется такими параметрами, как частота, активная и реактивная мощность в элементах сети, напряжение, величиной тока, протекающим по участкам, потерями мощности и падения напряжения в сети.

Задача расчета режимов сети состоит в определении его параметров с целью определения условий, в которой работает эта сеть, а также нахождении эффективных способов снижения потерь электроэнергии, поддержания напряжения подстанции на допустимых пределах.

Для определения состояния сети рассмотрим:

13.1 Режим максимальных нагрузок в зимние сутки, когда возникают потоки мощности, связанные с наибольшим потреблением электроэнергии;

13.2 Режим минимальных нагрузок в летние сутки

13.3 Послеаварийный режим.

13.1 Электрический расчет максимального режима:

Определим реактивную мощность нагрузок:

При принятом cosφ=0,9 tgφ=0,488

Определим расчетную нагрузку подстанции, для чего приведем нагрузку к шинам высшего напряжения:

Сопротивление линии:

Находим распределение мощностей без учета потерь мощности в линии:

Найдем действительное распределение мощностей с учетом потерь мощности в линиях:

А

1

В

2

МВА

А

В

4

3

Примем мощности в конце линии l_5:

Потери в в линии l_5:

Мощность в начале линии l_5:

Мощности в конце линии l_6:

Потери в в линии l_6:

Мощность в начале линии l_5:

Мощности в конце линии l_7:

Потери в в линии l_7:

Мощность в начале линии l_7:

В тупиковых линиях:

Мощности в конце линии l_1:

Потери в в линии l_1:

Мощность в начале линии l_1:

Мощности в конце линии l_3:

Потери в в линии l_3:

Мощность в начале линии l_3:

Определим действительную плотность тока в линиях:

Плотность тока на всех линиях близка к экономической, поэтому нет необходимости менять сечения проводов.

Определим коэффициент полезного действия линии:

Определим напряжение на шинах высшего напряжения (ВН) подстанции. Для обеспечения встречного регулирования напряжения считаем, что напряжение источников питания поддерживается на уровне 231 кВ.

Определим потерю напряжения на линии l₆:

Напряжение на шинах подстанции 4:

Определим потерю напряжения на линии l₇:

Напряжение на шинах подстанции 3:

Определим потерю напряжения на линии l₅:

Напряжение на шинах подстанции 3:

Усредненное напряжение подстанции 3:

Определим потерю напряжения на линии l₁:

Напряжение на шинах подстанции 1:

Определим потерю напряжения на линии l₃:

Напряжение на шинах подстанции 2:

Определим потерю напряжения в трансформаторах:

Определим напряжение на шинах низшего напряжения (НН) подстанции, приведенное к шинам ВН:

При проектировании электрических сетей необходимо предусмотреть меры, обеспечивающие высокое качество электроэнергии, одним из основных показателей которого является отклонение напряжения на зажимах электроприемника. Наилучшим режимом работы токоприемников является режим при номинальном входном напряжении. Однако, при работе токоприемников, связанных общей сетью, вследствие падения напряжения в сети к каждому из них подводится напряжение отличающееся от номинального.

Отклонение напряжений во времени появляются из-за изменения нагрузки, режима напряжения в центре питания, типа потребителей электроэнергии, времени суток, года.

В этих условиях необходимо регулирование напряжения, под которым понимается такое изменение параметров системы (напряжение коэффициента трансформации, потерь), которое обеспечивает желанный режим напряжения.

Регулирование напряжения может осуществляться:

- изменением коэффициента трансформации под нагрузкой трансформатора с целью изменения режима напряжения в центре питания;

- включением конденсаторов параллельно или последовательно с нагрузкой с целью изменения потерь напряжения;

- изменением коэффициента трансформации нерегулируемых под нагрузкой трансформаторов и использованием линейных регуляторов с целью изменения величины добавок напряжения;

В процессе проектирования электрических сетей выбираются способы регулирования, подбираются регулировочные диапазоны и ступени регулирования, выбираются места установки соответствующих устройств системы автоматического регулирования.

Для обеспечения необходимых режимов напряжений в распределительных сетях в центрах питания устанавливаются централизованные средства регулирования напряжения, к которым относятся трансформаторы с регулированием под нагрузкой (РПН) и синхронные компенсаторы.

Все выбранные трансформаторы снабжены устройством для регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) регулирования 230 ± 9 ·1,78%.

Таблица 6 приведенные напряжения стандартных ответвлений

Напряжение кВ	133,123	131,376	129,329	127,285	125,235	123,188	121,141	119,094	117,047	115,0
	266,846	262,752	258,658	254,564	250,47	246,376	242,282	238,188	234,094	230,0
Ступени	+9	+8	+7	+6	+5	+4	+3	+2	+1	0

Напряжение кВ	96,577	98,624	100,671	102,718	104,765	106,812	108,859	110,906	112,953	115,0
	193,154	197,248	201,342	205,436	209,53	213,624	217,718	221,812	225,906	230,0
Ступени	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0

Зададимся желаемым напряжением на шинах НН:

Определим расчетные ответвления:

По расчетным ответвлениям выбираем из таблицы 6 стандартные ответвления:

Определим действительное напряжение на шинах НН подстанции:

Найдем отклонения действительного напряжения НН подстанции от желаемого:

Т.к отклонения малы, считаем, что работа трансформатора с выбранными стандартными ответвлениями обеспечивает качественным напряжение потребителей.