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	=	=	=
	=	=	=