
- •Содержание
- •Введение
- •Исходные данные
- •1. Выбор установившегося режима
- •1.1 Определение мощности потребителей на шинах электростанции
- •1.2 Определение мощностей потребителей на шинах тяговых подстанций Тяговая подстанция «a»
- •2.Выбор количества и типа трансформаторов подстанций
- •2.1 Выбор количества трансформаторов
- •2.2 Определение мощности трансформаторов подстанций
- •3.Определение приведенных нагрузок подстанций
- •3.1 Определение параметров схемы замещения
- •3.2 Определение приведенных нагрузок подстанции
- •Потери мощностей в ветви сн
- •4.Определение предварительного распределения мощности в сети.
- •Пример расчета Режим максимальных нагрузок
- •5. Определение сечений и выбор проводов линии электропередачи
- •5.1 Определение сечения проводников по экономической плотности тока
- •5.2 Определение параметров схемы замещения линии электропередачи
- •Пример расчета параметров схемы замещения лэп (линия Ab)
- •5.3 Определение расчетных нагрузок подстанций
- •6.Уточнение распределения мощностей в сети для режимов с учетом потерь мощности.
- •6.1 Расчет мощности с учетом сопротивления линии
- •6.2Распределение мощностей с учетом потерь активной и реактивной мощностей
- •7. Определение напряжения на шинах понижающей подстанции
- •8 Определение уровня напряжения на шинах сн и нн трансформатора
- •Подстанция b ( режим максимальных нагрузок)
- •8.1 Определение реального значения уровня напряжения на шинах потребителей
- •8.2 Выбор рабочих ответвлений понижающего трансформатора
- •9. Определение себестоимости передачи энергии
- •Литература
1. Выбор установившегося режима
Для упрощения дальнейших расчетов условия определяющие работу оборудования системы во всех режимах определены в таблице 1.
Таблица 1 Условия расчета режимов
1.1 Определение мощности потребителей на шинах электростанции
Нормальный установившийся режим максимальных нагрузок «B»
Активная мощность (МВт) и реактивная мощность (МВАр) в режиме наибольших нагрузок на генераторных шинах электростанции (на стороне НН) определяется по следующей формуле
;
(1.1)
;
(1.2)
Где :
-
суммарная активная мощность работающих
генераторов электростанции, МВт;
-
суммарная реактивная мощность работающих
генераторов электростанции МВАр;
-
активная мощность собственных нужд
станции, МВт;
-
реактивная мощность собственных нужд
станции, МВАр;
-
активная мощность нагрузки на шинах
НН электростанции, МВт;
-
реактивная мощность нагрузки на шинах
НН электростанции, МВАр;
Суммарная активная, МВт, и реактивная мощность, МВАр, работающих генераторов определяется по формулам :
=
(1.3)
=
(1.4)
Где
n-
количество генераторов ;
– активная мощность генератора ;
– реактивная мощность генератора.
Для генератора типа СВ-660/165-32 активная мощность равна 57 МВт, а реактивная мощность равна 42,7 МВАр. Количество генераторов -3 штуки.
=
= 171 МВт
=
= 128,1 МВАр
Активная и реактивная мощности собственных нужд выражены в формулах :
;
(1.5)
;(1.6)
Где
- полная мощность собственных нужд.
Подставляя исходные данные получаем:
=
=
17,1 МВт
=
Реактивную мощность нагрузок потребителей на шинах НН можно выразить через активную мощность нагрузки на шинах НН, согласно тригонометрических уравнений по формуле:
=
·tg(arccos(cos
))
(1.7)
·tg(arccos(cos
))
=8.7·tg(arccos(0.8))=6.525МВАр,
Далее по формулам (1) и (2) определяем активную и реактивную мощность на шинах НН для режима наибольших нагрузок :
=
=
МВАр
Определяем активную и реактивную мощность на шинах СН по следующим формулам :
;
(1.8)
;
(1.9)
Где
-
активная мощность на шинах СН
электростанции;
-
реактивная мощность нагрузки на шинах
СН электростанции, МВАр, определяется
по формуле :
=
tg(arccos(cos
))
(1.10)
=
tg(arccos(cos
))=
tg(arccos(0.89))=
24.43 МВАр)
Подставив данные в формулы 6-7 мы получим активную МВт, и реактивную МВАр, мощности на шинах СН :
=
=
МВт
=
МВАр
Для расчета нормального установившегося режима минимальных нагрузок используются формулы (1.1)-(1.10), но мощности нагрузок потребителей берутся в размере 30% от максимальных, а число работающих генераторов остается прежним.
Для установившегося послеаварийного режима мощности нагрузок равны мощностям в нормальном установившемся режиме максимальных нагрузок. Результаты расчетов занесены в таблицу 2
Определение нагрузок потребителей понизительной подстанции «с»
Мощности потребителей на шинах подстанции «с» определяются аналогично пункту 1.1. Полученные результаты занесены в таблицу 2
1.2 Определение мощностей потребителей на шинах тяговых подстанций Тяговая подстанция «a»
Активная и реактивная мощности тяговых потребителей на шинах 27,5 кВ в режиме максимальных нагрузок на стороне НН рассчитываются по следующим формулам:
;
(1.11)
;
(1.12)
Где
–коэффициент,
учитывающий неравномерность загрузки
фаз и обмоток трансформаторов, при
значении районной нагрузки до 30% от
тяговой
,
а при значениях свыше 30% от тяговой
;
и
- среднесуточная активная и реактивная
мощности наиболее загруженного
(опережающего)
плеча питания тяговой подстанции в
месяц интенсивного движения;
и
-
среднесуточная активная и реактивная
мощности наименее загруженного
(отстающего)
плеча питания тяговой подстанции в
месяц интенсивного движения;
и
- коэффициенты, учитывающие допустимую
по условиям износа изоляции обмоток
трансформатора нагрузки подстанции.
Выбираются по рисунку 1.1
Рисунок 1.1
Для тяговой подстанции «а» коэффициенты будут примерно равны :
;
Активные мощности опережающего и отстающего плеча по исходным данным равны :
МВТ
=
7.8 МВТ
Реактивные мощности опережающего и отстающего плеча на шинах тяговой подстанции определяем по формуле (1.7)
·tg(arccos(cos
))
=6.7·tg(arccos(0.85))=4.15
МВАр
·tg(arccos(cos
))
=7.8·tg(arccos(0.89))=3.99
МВАр
Определим
коэффициент «»
=
0,55>
0,3 =˃
Далее воспользуемся формулами (1.11) и (1.12) подставив найденные значения получим значение мощностей на стороне НН
=
26,013 МВТ
МВАр
Активная и реактивная мощность на стороне ВН подстанции «а» определяется по формулам:
=
;
МВТ (1.13)
=
;
МВАр (1.14)
Где
–коэффициент,
учитывающий несовпадение районной и
тяговой нагрузок, принимается равным
0,9;
-
активная мощность районных потребителей,
согласно исходным данным
=
8,1 МВТ
-
реактивная мощность районных потребителей,
которая рассчитывается по формуле (1.7)
она будет равна:
·tg(arccos(cos
))
= 8,1·tg(arccos(0,79)) = 6,2МВАр
Тогда
=
=
33,303 МВТ
=
=
20,87 МВАр
Расчеты нормального установившегося режима минимальных нагрузок ведутся аналогично, но мощности нагрузок тягового трансформатора принимаются равными 30% от максимальных.
Для установившегося послеаварийного режима мощности нагрузок равны мощностям в нормальном установившемся режиме максимальных нагрузок.
Расчеты для тяговой подстанции «b» производится аналогично.
Данные вычислений занесены в таблицу 2
Таблица 2
Мощности нагрузок на шинах подстанций в расчетных режимах
Обозначение подстанции |
Полная мощность на шинах подстанции S = P + jQ, МВА | ||
В нормальном установившемся режиме максимальных нагрузок |
В нормальном установившемся режиме минимальных нагрузок |
В установившемся послеаварийном режиме | |
B |
|
|
|
|
|
| |
c |
|
|
|
|
|
| |
a |
|
|
|
|
|
| |
b |
|
|
|
|
|
|