5.8 Регулювання напруги в районній електричній мережі

При проектуванні електричної мережі, як було зазначено раніше, на шинах НН районних підстанцій повинно забезпечуватися зустрічне регулювання напруги. У максимальному режимі напруга повинна бути рівним 1,05U_н у післяаварійному режимі при максимальних навантаженнях (1,0-1,05)Uн і в мінімальному - номінальному.

Вибір регулювальних відгалужень на трансформаторах із РПН. Оскільки бажані напруги на стороні НН трансформатора відомі (та), можна визначити номера відгалужень, на яких повинний працювати трансформатор:

• при максимальному навантаженні

,

• при мінімальному навантаженні

,

де - напруги на стороні ВН трансформатора в режимі максимального і мінімального навантажень відповідно, кВ;

- втрати напруги в трансформаторі при максимальному і мінімальному навантаженнях, відповідно, кВ;

- номінальні (каталожні) напруги обмоток ВН і НН трансформатора, кВ;

- ступінь регулювання напруги трансформатора, %.

Отримані номера відгалужень округляються до найближчих стандартних, після чого розраховуються дійсні значення напруг (з урахуванням обраних відгалужень), що будуть на шинах НН трансформатора при максимальному і мінімальному навантаженнях по формулах:

, кВ;

, кВ.

У випадку невиконання умови зустрічного регулювання напруги вибирається наступне найближче відгалуження і розрахунок напруг повторюється.

Якщо за допомогою регулювання напруги на трансформаторі не вдасться забезпечити зустрічне регулювання напруги, потрібно установка додаткових регулюючих напругу пристроїв або компенсуючих пристроїв.

5.9 Наближений розрахунок режимів районної електричної мережі

У розрахунках режимів мережі без застосування комп'ютера для з'ясовування технічної прийнятності обраного варіанта схеми обчислення проводяться з деякими спрощеннями, що не роблять істотного впливу на результат

Вихідними даними для виконання такого розрахунку служать навантаження районних підстанцій, активні і реактивні опори всіх елементів мережі і напруга на шинах підстанції, що живить. Розрахунок ведеться методом поступового еквівалентного перетворення складнозамкненої мережі до лини з двостороннім живленням. Для цього використовується ряд наступних перетворень:

• заміна площі перерізу проводів ділянки мережі еквівалентною площиною;

• перенос навантаження з вузла в інші точки мережі;

• заміна паралельних ліній при відсутності а них навантажень еквівалентною лінією;

• перетворення трикутника опорів в еквівалентну зірку;

• заміна джерел напруги (або джерела е.д.с.), приєднаних до однієї точки мережі, одним еквівалентним джерелом.

Кожне з перетворень або їхніх сполучень дозволяють привести складну мережу до спрощеної еквівалентної - лінії з двостороннім живленням.

Далі ведеться розрахунок потокорозподілу в еквівалентній схемі без урахування втрат потужності, після чого шляхом зворотних перетворень робиться повернення до вихідної схеми.

Потім визначаються втрати потужності в схемі й уточнюються значення потужностей на початку і кінці кожної з ділянок, причому розрахунок ведеться від точок потокоразділу до джерела живлення. У результаті, визначається потужність, що надходить від джерела живлення в схему.

За значенням цієї потужності і напрузі джерела робиться розрахунок падінь напруг у схемі і визначаються напруги у вузлах.

Приклад повного розрахунку складної замкнутої мережі шляхом послідовних перетворень, перерахованих вище наведений у [4].

5.10 Уточнений розрахунок робочих режимів електричної мережі на

комп'ютері

Уточнений розрахунок робочих режимів районної мережі проводиться в локальній комп'ютерній мережі обчислювального центрі кафедри електропостачання та енергоменеджменту. Розрахунки проводяться з використанням програмних засобів RASTR і АРМИТ, широко застосовуваних у практику диспетчерських служб підприємств електричних мереж різноманітних рівнів, а також програми ТОНАР. Описи програм приводяться у файлах документації, що входять до складу зазначених програмних пакетів, що знаходяться на системному диску локальної мережі.

Параметри режимів, отримані в результаті розрахунків на комп'ютері завдаються на схему заміщення на другому листі графічної частини. Роздруківки файлів вихідних даних і результатів слід привести в записці, провести їхній аналіз і зробити висновки.

5.11 Розрахунок балансу активної і реактивної потужності

У курсовому проекті передбачається, що встановлена потужність підстанції П крупної електроенергетичної системи достатня для покриття потреб проектованого району в активній потужності.

Формула балансу активної потужності буде виглядати в такий спосіб:

,

де- активна потужність, що генерується в мережу джерелом живлення, МВТ;

- сумарна активна потужність навантаження споживачів, МВт;

- сумарні втрати активної потужності в лініях, МВт;

- сумарні втрати активної потужності в трансформаторах, МВт.

Вираження балансу реактивної потужності виглядає так:

,

де - реактивна потужність, що генерується джерелом живлення, Мвар;

- сумарна реактивна потужність навантаження споживачів, Мвар;

,- сумарні втрати реактивної потужності в лініях і трансформаторах відповідно, Мвар;

- сумарна зарядна потужність ліній мережі, Мвар;

- сумарна потужність устроїв, що компенсують, Мвар.

5.12 Проектування розподільної мережі напругою вище 1000 В

При упорядкуванні схеми розподільної мережі, що живиться від шин НН ГПП, варто передбачити живлення трьох підстанцій по магістральній схемі, а інших - по радіальної. Вихідні дані для проектування знаходяться в таблиці А3. Для кожної трансформаторної підстанції наведені потужність активного навантаження і коефіцієнт потужності. Зазначено також номер вузла районної мережі, від якого живиться ГПП, а також довжина ЛЕП від цього вузла до ГПП. При магістральній схемі вмикання відстані, наведені в таблиці А3, зазначені між підстанціями. Напруга розподільної мережі приймається рівним 10 кВ.

Вибір потужності трансформаторів ТП 10/0,4 кВ залежить від цілого ряду чинників і в даному курсовому проекті робиться спрощено по коефіцієнту завантаження, визначуваному з вираження:

, в.о.

де S_i - навантаження трансформатора i - ї ТП, кВА;

S_трном - номінальна потужність трансформатора, кВА.

Необхідно, щоб величина коефіцієнта завантаження знаходилося в межах:

.

Для розрахунку перерізів ЛЕП розподільчої мережі потокорозподіл визначається по номінальній потужності трансформаторів S_трномi. При радіальній схемі живлення вважається, що по лінії протікає потужність, рівна номінальної потужності трансформатора. При магістральній схемі живлення втрати потужності в схемі не враховуються і вважається, що по ділянці мережі протікає потужність, рівна сумі номінальних потужностей трансформаторів, що харчуються від цієї ділянки.

Розрахунок перерізів ліній, що харчують ТП, ведеться по величині потужності, що протікає по лінії, і економічній густині струму:

, мм²,

де S_лi - потужність, що протікає по i-й лінії, кВА;

U_н - номінальна напруга (10 кВ);

j_э - економічна густина струму для кабельних ліній, А/мм².

Знайдені перерізи округляються до найближчих стандартних і перевіряються по усіх вимогах відповідно до [1].

При перевірці перерізів по припустимій втраті напруги необхідно, щоб напруга на стороні ВН трансформатора ТП було не нижче 0,95U_н мережі.

Для знайдених перерізів кабелів і обраних трансформаторів визначаються по [6] значення параметрів елементів схеми заміщення мережі 10 кВ. Розрахункова схема з указівкою значень параметрів схеми заміщення і потужностей споживачів приводиться в записці.

Далі виконується розрахунок режимів максимальних і мінімальних навантажень мережі 10 кВ і визначення параметрів режимів. Визначаються втрати напруги на кожній ділянці мережі і виражаються у відсотках стосовно U_н. Результати розрахунків наносяться на розрахункову схему на другому листі графічної частини.

На підставі розрахованих параметрів робочих режимів визначається закон регулювання напруги на ГПП, вибираються відгалуження на розподільних трансформаторах із ПБЗ і розраховується припустима втрата напруги в лініях напругою до 1000 вольт.

Список літератури

1. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640 с.

2. Электрические системы, Т.2/под ред. В.А. Веникова. - М.:Высш. шк.,1971. - 440 с.

3. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 592с.

4. Петренко Л.И. Электрические сети и системы. - К.: Выща шк., 1981. - 320с.

5. Справочник по проектированию электрических систем./Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - М.:Энергоатомиздат, 1985. - 288с.

6. Петренко Л.И. Электрические сети: Сборник задач. - К.: Выща шк., 1985. - 270 с.

7. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электрические системы и сети» для студентов дневной и вечерней формы обучения специальности 10.04/ Сост. Г.К.Янковский. - Одесса: ОПИ, 1991. - 34с.

8. Методика розрахунків плати за перетоки реактивної електроенергії між енергопостачальною організацією та її споживачами. Затверджено Наказом Міністерства Енергетики України 14.11.1997р. за №37.

Додаток А

Таблиця А1 - Розташування підстанцій

Схема	Координати (X/Y) підстанцій, мм
	П	1	2	3	4	5
А	20/20	15/40	25/55	40/66	55/64	50/47
Б	25/50	40/40	47/47	56/40	57/25	45/30
В	50/45	40/52	30/55	15/55	10/45	16/34
Г	35/20	35/30	45/45	58/42	56/24	45/20
Д	40/35	50/30	62/38	70/35	70/18	47/20
Е	55/30	52/43	33/53	16/41	30/30	40/25
Ж	25/50	32/37	39/30	50/30	65/30	65/40
З	45/75	45/62	50/55	47/45	48/37	35/50
И	25/40	30/54	40/60	50/60	45/50	50/45
К	30/30	44/35	55/25	65/20	55/15	40/25

27