Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

M04717.pdf системы и сети

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
372.97 Кб
Скачать

31

Таблиця 2.1 – Значення коефіцієнтів трансформації між обмотками ВН та СН автотрансформатора для різних відгалужень обмотки СН

Положення пе-

 

 

 

 

Процент числа

 

 

Відносне число

Коефіцієнт

 

ремикача відга-

 

 

 

 

витків, що

 

 

робочих витків

трансформа

 

лужень обмотки

 

 

 

 

додається

 

 

обмотки СН

ції

між

 

СН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обмотками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВН та СН

 

1

 

 

 

+12,0

 

 

 

 

 

 

 

1,12

 

1,70

 

2

 

 

 

+10,0

 

 

 

 

 

 

 

1,10

 

1,73

 

3

 

 

 

+8,0

 

 

 

 

 

 

 

1,08

 

1,75

 

4

 

 

 

+6,0

 

 

 

 

 

 

 

1,06

 

1,79

 

5

 

 

 

+4,0

 

 

 

 

 

 

 

1,04

 

1,83

 

6

 

 

 

+2,0

 

 

 

 

 

 

 

1,02

 

1,86

 

7

 

 

 

0,0

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

1,90

 

8

 

 

 

-2,0

 

 

 

 

 

 

 

0,98

 

1,94

 

9

 

 

 

-4,0

 

 

 

 

 

 

 

0,96

 

1,98

 

10

 

 

 

-6,0

 

 

 

 

 

 

 

0,94

 

2,02

 

11

 

 

 

-8,0

 

 

 

 

 

 

 

0,92

 

2,06

 

12

 

 

 

-10,0

 

 

 

 

 

 

 

0,90

 

2,11

 

13

 

 

 

-12,0

 

 

 

 

 

 

 

0,88

 

2,16

 

Щоб одержати бажані напруги на шинах СН підстанції, потрібні

наступні коефіцієнти трансформації між обмотками ВН-СН

 

 

KВ−С.Б.max

=

 

U'Cmax

 

 

 

=

 

214

 

 

=1,818,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117,7

 

 

 

 

 

 

 

 

UC.Б.max

 

 

 

 

 

KВ−С.Б.min

=

 

 

U'Cmin

 

 

=

 

212

 

=1,908,

 

 

 

 

UC.Б.min

 

 

111,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KВ−С.Б.na =

 

 

U'Cna

=

 

206

=1,75.

 

 

 

 

 

 

117,7

 

 

 

 

 

UC.Б.na

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо відомі бажані коефіцієнти трансформації, то вибираємо за таблицею 2.1 найближчі до них дійсні коефіцієнти трансформації між обмотками ВН-СН:

KB−C =1,825(+4,0%, npc−н =1,04) − для режиму максимального навантаження,

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

32

KB−C = 1,9(0%, npc−н =1,0) − для режиму мінімального наванта-

ження,

KB−C = 1,76(+8,0%, n pc−н = 1,08) − для післяаварійного режиму.

Тоді дійсні напруги на шинах СН підстанції будуть: UCmax = 1214,825 =117,26 кВ,

UCmin = 2121,9 =111,58 кВ,

UCna = 1206,76 = 117,04 кВ,

що відповідає бажаним напругам.

Коефіцієнт трансформації між обмотками ВН-НН

КВ−Н =

 

UВНном.т

=

230

= 5,974.

 

 

 

 

 

 

38,5

 

 

UННном.т

 

 

 

 

 

і дійсні напруги на шинах НН підстанції

UН.max

=

 

U'Н max

 

=

 

212

 

= 35,487 кВ,

 

K В−Н

 

 

5,974

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UН.min

=

U'Н min

 

=

 

210

 

= 35,15 кВ,

 

 

 

5,974

 

 

 

 

 

K В−Н

 

 

 

 

 

UН.na =

 

U'Нna

=

 

 

 

204

= 34,147 кВ.

 

KВ−Н

 

5,974

 

 

 

 

 

 

 

Напруги на шинах НН підстанції не дорівнюють бажаним. 36,75 кВ – у режимі максимального навантаження і не менше 35 кВ – у післяаварійному режимі. В режимі мінімального навантаження бажана напруга дорівнює 35 кВ. Для можливості збільшення напруги на шинах НН підстанції можна використати батареї статичних конденсаторів (БСК), що дозволить зменшити перетік реактивної потужності і втрати напруги на елементах мережі та підвищити напругу на шинах СН і НН підстанції. Після прийняття рішення про встановлення на підстанції БСК 35 кВ слід знову виконати розрахунки параметрів режиму мережі і визначити напруги на шинах СН-НН підстанції.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

33

2.3 Розрахунок усталеного режиму розімкнутих мереж

Для схеми електричної мережі 110 кВ (рис.2.6) розрахункова схема зображена на рис. 2.6. Задано: UA, SН, l1, паспортні дані трансформаторів і параметри лінії. Необхідно визначити: U1, U2.

Рисунок 2.6 – Принципова схема електричної мережі

Рисунок 2.7 – Розрахункова схема електричної мережі

Послідовність розрахунку параметрів усталених режимів мережі

(рис. 2.7) така.

1 Визначаються параметри розрахункових схем ПЛ 110 кВ і трансформаторів.

2 Розрахунок виконується методом послідовних наближень.

Спочатку приймаємо напругу в кінці мережі U2 '(0) = Uном = 110 кВ, де U2’- напруга на шинах нижчої напруги підстанції, яка приведена до напруги обмотки вищої напруги трансформатора.

3 Визначаємо потужність S2’ на початку поздовжнього опору обмоток трансформаторів

S2=P’2+jQ’2=(Pн+∆P2)+j(Qн+∆Q2),

де ∆P2, ∆Q2 – активна та реактивна складові втрат потужності в опорах обмоток трансформаторів

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

34

 

 

 

P

 

2 + Q

н

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P 2 + Q

 

2

 

 

 

 

 

 

 

DP

=

 

н

 

 

 

 

 

 

 

0,5R

T

,

DQ

2

=

 

 

н

 

н

 

 

0,5XT .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

(U2

'(0) )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(U2'(0) )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Нульове наближення напруги у вузлі 1 визначається за фор-

мулою

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ Pн ×0,5RT + Qн × 0,5XT + j Pн × 0,5XT − Qн ×0,5RT =

U (0)

= U

'(0)

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U2'(0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U2'(0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= U2

'(0) + U'

 

2 + jU''

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль напруги у вузлі 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1(0) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(U2'(0) + U'

 

 

2 )2 + (U''

 

 

2 )2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Потужність у кінці поздовжнього опору ПЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

S''1 = P''1 + jQ ''1

= (P'2

 

+ 2DP

 

) + j(Q'2 + 2DQ

х

- Q''c ) ,

 

 

де DPх , DQх – активна

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та реактивна складові втрат потужності

холостого ходу трансформаторів;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢¢

 

 

 

(0)

 

2

0,5Bл – половина зарядної потужності ПЛ.

QC = (U

 

 

1)

 

 

6 Потужність на початку поздовжнього опору ПЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

′′

+ DQЛ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1 = P1

+ jQ1

 

= (P1

 

+ DPЛ ) + j(Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де

PЛ ,

 

QЛ

 

– активна та реактивна складові втрат потужності

у опорах проводів ПЛ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(P¢¢)

2

+ (Q¢¢)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢¢ 2

+ (Q

¢¢

)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(P )

1

 

 

 

 

 

DP =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

R

Л

; DQ

Л

 

=

 

1

 

 

 

 

 

 

X

Л

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л

 

 

 

 

(U2(0) )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(U

2(0) )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Потужність, яка споживаються мережею від джерела живлення

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA = PA + jQA = PA

+ j(Q1

- QC ) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де Q¢C = U2A 0,5BЛ

8 Визначається нульове наближення напруги у вузлі А мережі

 

 

 

 

 

P¢ ×

R

 

+ Q¢¢ × X

 

 

¢¢

¢¢

× RЛ

 

U

(0)

= U (0)

 

Л

Л + j

P

× XЛ Q1

=

+ 1

 

1

1

 

 

 

A

 

1

 

 

 

U (0)

 

 

 

U (0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

= U (0)

+ U' 1 + jU''

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль напруги у вузлі А

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

А

(0) =

 

 

(U

 

(0) + U'

1)2 + (U'' 1)2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Якщо

 

U (A0) =

U

A ,

то розрахунок

можна закінчити.

Якщо

 

U (A0) ¹ U A ,

то необхідно розрахунок продовжити з метою уточнення

напруг у вузлах 1 і 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Визначається перше наближання напруги у вузлі 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¢

 

 

¢

¢

 

 

 

¢

 

 

 

 

UA(1) =

UA

+

 

P1 × RЛ + Q1 × XЛ

- j

P1 × XЛ Q1 × RЛ

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UA

 

 

 

 

 

UA

 

 

 

 

 

= UA - U' 1 - jU'' 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

(1)

=

 

(U

A

 

- U' 1)2

+ (U'' 1)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 Визначається перше наближення напруги у вузлі 2

 

 

 

 

¢

(1)

 

(1)

 

 

 

P2 ×0,5RT + Q2

×0,5XT

 

 

¢

¢

×0,5RT

 

 

=

-

- j

P2

× 0,5XT − Q2

=

U

2

 

U1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U (1)

 

 

 

 

 

U (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

= U (1) - U'

2 - jU'' 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U¢2(1) = (U1(1) - U' 2)2 + (U'' 2)2 .

12 Приймаємо напругу у вузлі 2 U ¢(1) 2 і повторюємо весь розрахунок знову. Розрахунок закінчують, коли напруга в кінці мережі

U ¢(n) 2 дорівнює напрузі U ¢(n−1) 2 у попередньому розрахунку.

13 Якщо відома напруга U2¢ , яка зведена до напруги первинної обмотки, то можна визначити дійсну напругу на цих шинах підстанції

U2 = U′2 / KT ,

де KT - коефіцієнт трансформації.

2.4 Розрахунок параметрів усталеного режиму простої замкнутої мережі

Розглянемо порядок розрахунку параметрів режиму мережі 110кВ з замкнутим контуром (рис.2.8), розрахункова схема якої наведена на рис.2.9.

На рис.2.8, 2.9 S1 ,S 2 , S 3 – розрахункові потужності підстанцій.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

36

На рис.2.8 б проста замкнута мережа зображена як лінія з двобічним живленням, де U A = U B .

На рис.2.9 зображена розрахункова схема мережі. Напрям потужностей на окремих ділянках цієї схеми задається умовно. Дійсний напрям визначається в результаті розрахунку.

Задано: U A , розрахункові потужності, параметри ліній.

Розрахунок виконується методом послідовних наближень. Спочатку приймаємо, що напруга у вузлових точках мережі однакова і дорівнює

Uном мережі. Розрахунок виконується в два етапи.

При визначенні потокорозподілу потужностей на першому етапі розрахунку не враховують втрати потужності в мережі. При цьому потужності головних ділянок мережі (ділянки А1 і В3) визначаємо за формулами

а)

б)

Рисунок 2.8 – Принципові схеми.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

37

Рисунок 2.9 – Розрахункова схема простої замкнутої мережі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S = S

A

=

S1 ZB1

+ S2 ZB2

+ S3 ZB3

,

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZAB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S = S

B

=

S1 ZA1+ S2 ZA2

+ S3 ZA3

.

 

 

1V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZAB

Узагальному випадку при n вузлах навантаження потоки

потужності на головних ділянках визначаються за формулами

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

åSi ZBi

 

S

A

=

 

i=1

 

(2.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZAB

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

åSi ZAi

 

S

B

=

i=1

 

(2.8)

 

 

 

 

 

 

 

ZAB

де S i – розрахункові потужності вузлів контура,

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

38

ZAi і ZBi – сума спряжених опорів ліній від вузлів А або В

відповідно до і-го пункту мережі,

ZAB – сума спряжених опорів ліній контура.

 

Якщо визначити S A

= S I і

S B

= S IV (рис.2.9), то потужності

S II і

S III становитимуть

SII

= SI

S1 ,

SIII = SIV S3

при

потокорозподілу потужностей у вузлі 2 (рис.2.9).

На цьому закінчується перший етап розрахунку мережі з замкнутим контуром. На першому етапі не враховують втрати потужності і напруги у мережі. Тому переходимо до другого етапу розрахунку, який дозволяє уточнити параметри режиму електричної мережі.

Алгоритм розрахунку параметрів усталеного режиму простої замкнутої мережі.

I етап.

1 Приймаємо, що U 1 = U 2 = U 3 = U ном мережі;

2 Визначаємо розрахункові потужності підстанцій за (2.1);

3 За формулами (2.7) і (2.8) визначаємо потужності головних

ділянок S I і S IV ;

4 За рівняннями балансу потужностей перевіряємо одержані в п.3 значення потужностей. Для схеми рис.2.9

SI + SIV = S1 + S2 + S3 .

Якщо баланс не збігається, помилка в розрахунках за п.3.

5 За рівнянням балансу потужностей для вузлів 1,2,3 визначаємо потужності інших ділянок мережі

SII = SI S1 , SIII = SIV S3 .

6Визначаємо точку потокорозділу потужностей. Це вузол, до якого потужності поступають з двох боків. На цьому закінчується перший етап розрахунку простої замкнутої мережі.

IIетап.

7Умовно розріжемо контур по точці 2 потокорозділу потужності. Одержимо розрахункову схему (рис.2.9), яка має дві розімкнуті мережі, розрахунок яких виконуємо згідно з розділом 2.4.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

39

а)

б) Рисунок 2.10 – Розрахункова схема.

Якщо в процесі розрахунку простої мережі одержимо дві точки потокорозділу: одну для активної, а іншу для реактивної потужності, то в цьому випадку замкнута схема мережі також поділяється на дві розімкнуті мережі. Такий випадок зображений на рис.2.11, де точка 2 є точкою потокорозділу активної потужності, а точка 3 – реактивної потужності.

а)

б)

Рисунок 2.11 – Розрахункова схема мережі.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

40

Визначаємо спочатку втрати потужності на ділянці між точками потокорозділу

 

P

2 + Q

III

2

 

 

 

 

 

 

Q

2

+ Q

III

2

 

 

 

P =

III

 

 

R

3

,

Q

III

=

 

III

 

 

X

3

.

 

2

 

 

 

2

 

III

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uном

 

 

 

 

 

Якщо тепер прийняти, що до вузла 2

підімкнуте навантаження

= PII + j(QII +

QIII ) ,

 

S2

= P2

+ jQ2

 

а до вузла 3 навантаження

 

 

= PIV + PIII + j

QIV ,

 

S3

= P3

+ jQ3

 

то при подальших розрахунках можна замість замкнутої схеми мережі розглядати дві розімкнуті, які наведені на рис.2.11 б.

Якщо маємо мережу з двобічним живленням і U A ¹ U B

(рис.2.9), то у цьому випадку потужності на головних ділянках мережі визначаються за формулами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S Z

Bi

 

 

 

 

 

 

 

 

U

U

 

 

å i

 

 

 

S

 

= U

 

 

 

 

A

B

 

+

i=1

 

 

,

 

(2.9)

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZAB

 

 

 

ZAB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

åSi ZAi

 

 

S

B

= U

B

 

U A U B

+

i=1

 

 

 

.

(2.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZAB

 

 

 

ZAB

 

 

Потім виконується розрахунок режиму мережі у такій послідовності, яка була розглянута вище, але з урахуванням того, що у вузлі А

задана напруга U A , а у вузлі В – задана напруга U B .

Приклад 11. Підстанції 1, 2 і 3 живляться від шин електростанції ЕС і зв’язані між собою мережею з номінальними напругами 110 і 35 кВ (рис.2.12). На шинах електростанції підтримується напруга

UEC = 121 кВ. Розрахункова схема мережі наведена на рис.2.12.

Розрахункове навантаження підстанції 1 S1 враховує втрати потужності в трансформаторах і зарядні потужності половин ліній Л1 і Л2. Розрахункове навантаження підстанції 2 S2 враховує втрати

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]