Параметры схемы замещения:

Линии:

, где количество цепей линии

Л1: Для линий Л1 и Л2 класса напряжения 220 кВ необходимо учитывать их емкостную проводимость:

Ом;

Ом;

Л2:

Ом;

Ом;

Л3:

Ом;

Ом;

Л4:

Ом;

Ом;

Л5:

Ом;

Ом;

Рис. 4

Режим максимальных нагрузок

Условием расчёта максимальных нагрузок является значение напряжения на шинах потребителя:

1) Расчет начнем вести с точки А (рис. 6). Пусть напряжение в этой точке максимально возможное: кВ. Но максимально допустимое напряжение на линии 220 кВ равно кВ. Соответственно необходимо наименьшее значение напряжение: 253 кВ.

Рис.5

Таким образом, находим напряжение на генераторе, приведённое к высокой стороне трансформатора Т5. По схеме имеем 3 трансформатора, работающих в параллель, поэтому сопротивление одного нужно поделить на 3. По формулам расчета цепи по данным начала и конца с учетом потерь холостого хода в трансформаторе, имеем:

Трансформатор Т5 снабжен РПН:

Коэффициент трансформации Т5:

Напряжение генератора, приведенное к НН:

Расчет по новым значениям:

Потери мощности на трансформаторе Т5:

:

Мощность, походящая к линии Л1:

рис. 6

С учетом зарядной мощности, мощность после узла А равна:

Потери мощности на линии 1:

Тогда мощность, подходящая к т.В будет равна:

По данным начала можно найти напряжение в точке В:

2) Рассчитаем напряжение на нагрузке Н2 по данным начала и конца.

Параметры трансформатора Т2:

П олное сопротивление этого участка цепи:

Мощность потерь:

Разнесем эту мощность на 2 составляющие:

Рис.8

Тогда схема замещения примет вид:

Рассчитаем напряжение на шинах потребителя (по данным начала и конца):

Примем за искомое, напряжение, приведенное к стороне ВН трансформатора Т2:

Тогда для напряжения справедливо выражение

Примем координаты, где

Получаем квадратное уравнение относительно неизвестной :

Решая его с помощью компьютерной программы MathCad, получаем:

Трансформатор Т2 оснащен РПН:

Используя можно добиться необходимого нам уровня напряжения на шинах потребителя:

что удовлетворяет требованиям питания потребителя 10кВ (>10,5 и <11,5 кВ)

По данным конца находим мощность, отходящую от узла В к нагрузке Н2:

Потери мощности в линии 2:

Мощность, уходящая от узла B в линию 2:

Тогда мощность, идущая к трансформатору Т1:

3) Рассмотрим подстанцию №1, имеющую 3 трансформатора Т1.

Рис.7

Параметры трансформатора Т1:

Рассчитаем напряжение (с учетом потерь холостого хода в Т1):

Потери мощности на высокой стороне Т1:

Мощность, подходящая к узлу 0:

По данным начала и конца можно найти напряжение на шинах потребителя Н1, приведённое к высокой стороне Т1:

как и в случае потребителя на линии 2, необходимо решать квадратное уравнение относительно

Напряжение на шинах нагрузки Н1, приведённое к низкой стороне трансформатора равно:

Значение напряжения на шинах нагрузки не входит в рамки допускаемого для режима максимальных нагрузок. Следовательно, его необходимо повысить. Т.к. для трансформаторов типа АТДЦТН РПН на стороне ВН отсутствует, необходимо ставить компенсирующее устройство.

Для расчета мощности КУ решим приведенное выше квадратное уравнение относительно , при этом зададимся желаемым уровнем напряжения на шинах потребителя:

Потери мощности на нагрузке 1:

По данным конца определяем мощность, уходящую от Т1 к нагрузке Н1:

Определяем мощность, идущую от узла 0 на кольцо:

Потери мощности на стороне СН трансформатора Т1:

Таким образом, мощность, подходящая к кольцу равна:

По данным начала находим напряжение в точке С, приведенное к стороне ВН:

Напряжение, приведённое к стороне СН трансформатора Т1 равно:

4) В данной схеме кольцо представлено в виде трёх линий, соединённых треугольником. Это позволяет сэквивалентировать сопротивления данных линий, представляющих собой треугольник, в звезду.

Рис.9

Потери мощности на сопротивлении :

Мощность, подходящая к т.D:

Напряжение в точке D:

Сопротивления линии Y3 и двух трансформаторов Т3 можно сэквивалентировать и найти напряжение на нагрузки Н3 по данным начала и конца таки же образом, как в пункте (4), составив уравнение и решив его.

Параметры трансформатора Т3:

Суммарное сопротивление на пути от т.D до нагрузки:

С помощью РПН трансформатора Т3 при количестве отпаек удаётся поддерживать напряжение в допустимых пределах:

По данным конца определим мощность, уходящую из т.D в нагрузку Н3:

Потери мощности на сопротивлении трансформатора Т3:

Передаваемая через Т3 мощность с учетом потерь х.х.:

Потери мощности на сопротивлении :

Тогда мощность, уходящая от т. D к нагрузке 3:

5) Мощность, уходящая из т.D к т.E:

Знак “–” говорит о том, что на самом деле, мощность идет от т.E к т.D

Потери мощности на сопротивлении :

Мощность, подходящая к т.E:

Напряжение в т.Е найдем по данным конца:

Параметры трансформатора Т4:

Потери мощности в трансформаторе Т4:

6) Напряжение в т.F, приведенное к ВН по данным конца:

Несмотря на то, что трансформатор Т4 имеет РПН поддержать на шинах потребителя необходимый уровень напряжения не удаётся. Следовательно, необходимо ставить КУ.

Для определения компенсируемой мощности решаем квадратное уравнение, но предварительно зададимся желаемым уровнем напряжения на шинах потребителя:

7) Рассмотрим участок цепи трансформатор Т4 – система.

Рис.10

Мощность, подходящая к т.F:

Тогда выдаваемая мощность системы (Г2):

Баланс генерируемой мощности:

Г1	280	173.6
Л1	-	35.04
Л2	-	16.68
КУ Н1	-	78.68
КУ Н4	-	21.91
Система (Г2)	116.267	226.77
	384.048	552.68

Баланс расходуемой мощности:

Н1	40	30
Н2	160	120
Н3	140	105
Н4	30	22.5
х.х. Т1	0.135	0.945
х.х. Т2	0.345	2.1
х.х. Т3	0.2	1.375
х.х. Т4	0.108	0.78
х.х. Т5	0.405	1.875
Т1	0.79	58.713
Т1	0.164	-
Т1	0.087	6.052
Т3	0.531	14.735
Т4	2.406	57.731
Т5	4.366	25.8
	5.791	39.86
	3.961	31.793
	6.381	16.268
	2.061	5.254
	3.228	8.229
	400.96	549.01