6 Расчет кольцевых питающих сетей

Кольцевые питающие сети, как и разомкнутые при заданном напряжении источника питания, рассчитываются в два этапа: I – расчет потокораспределения при допущении, что напряжения в узлах сети одинаковы; II – расчет напряжений. Перед началом первого этапа целесообразно определить расчетные нагрузки подстанций.

Порядок расчета:

I этап

1. Производится предварительный расчет потокораспределения без учета потерь мощности. Мощности на головных участках определяются по правилу моментов, на остальных участках – по первому закону Кирхгофа. Так, для кольцевой сети с тремя линиями (рис. 1.6, 1.8) расчетные выражения примут вид

, , ,

где , – расчетные нагрузки подстанций.

Некоторые мощности или их активные/реактивные составляющие могут получиться отрицательными. В этом случае следует изменить их направления.

2. Определяются точки потокораздела по активной и реактивной мощности. Точкой потокораздела называется узел сети, при переходе через который соответствующая мощность меняет свое направление. Точка потокораздела по активной мощности обозначается ▼, а по реактивной мощности – ; они могут как совпадать (рис. 1.9 а), так и находиться в разных узлах (рис. 1.10 а);

3. Производится разделение контура на две эквивалентные разомкнутые сети. Если точки потокораздела по активной и реактивной мощности совпадают, то сеть «разрезается» в этой точке так, чтобы потокораспределение в исходном контуре и в полученных эквивалентных сетях было одинаковым (рис. 1.9).

В случае несовпадения точек потокораздела определяются потери мощности на участке между этими точками. Для случая, иллюстрированного рис. 1.10, эти потери будут равны:

.

После этого участок между точками потокораздела «вырезается» таким образом, чтобы потокораспределение в целом осталось неизменным, но были бы учтены потери мощности между точками потокораздела (рис. 1.10);

4. Рассчитывается потокораспределение в полученных разомкнутых сетях в обычном порядке (по данным начала).

II этап

Производится расчет напряжений по определенным ранее мощностям таким же образом, как в разомкнутых сетях по данным начала.

7 Расчет питающих сетей с двухсторонним питанием

Если простая замкнутая сеть имеет два источника питания (рис. 1.11 а), то при одинаковых по модулю и фазе напряжениях этих источников порядок расчета такой же, как в кольцевых сетях. При разных напряжениях источников расчет режима может быть произведен на основе метода наложения в следующем порядке.

I этап (расчет потокораспределения).

1. Напряжения источников принимаются одинаковыми (нулевыми) при фактических нагрузках потребителей – первый частичный режим. Производится расчет потокораспределения таким же образом, как в кольцевой сети, однако вычисляемые мощности считаются предварительными (рис. 1.11 в).

2. Нагрузки потребителей и зарядные мощности принимаются равными нулю при фактических напряжениях источников – второй частичный режим (рис. 1.11 б). В этом случае в сети будет протекать уравнительный ток, обусловленный неравенством напряжений источников

,

где , – напряжения источников питания (уравнительный ток направлен от первого напряжения ко второму).

На данном шаге расчета требуется вычислить уравнительную мощность, соответствующую уравнительному току, по следующей формуле:

.

3. Определяется окончательное потокораспределение путем сложения ранее рассчитанных мощностей и уравнительной мощности (с учетом направлений). Для случая, показанного на рис. 1.11, окончательное потокораспределение будет следующим:

, , , , , , , .

II этап

Производится расчет напряжений через вычисленные мощности в обычном порядке.