8. Расчет и анализ режима наибольших нагрузок.
Расчет параметров нормальных режимов сети проводится методом простой итерации или методом «в два этапа». На первом этапе определяются потери активной и реактивной мощности во всех элементах сети в предположении равенства напряжений в узлах сети соответствующему номинальному напряжению. Расчет начинается от наиболее удаленных узлов, при известных в них приведенных и расчетных нагрузок.
Для выполнения расчетов режима наибольших нагрузок, нам понадобятся параметры элементов схемы замещения, приведем в таблице № 16 уже рассчитанные параметры элементов схемы замещения.
Таблица 16. Параметры схемы замещения
Линия |
Э-1 |
1-3 |
1-4 |
2-3 |
2-4 |
2-5 |
Марка провода |
АС 240/32 |
АС 240/32 |
АС 240/32 |
АС 95/16 |
АС 95/16 |
АС 120/19 |
Uном.,кВ |
220 |
110 |
110 |
110 |
110 |
110 |
nц |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
L,км |
117 |
27 |
30,6 |
21,6 |
18 |
22,5 |
Расчетные данные |
||||||
Rл, Ом |
6,903 |
3,186 |
3,611 |
6,502 |
5,418 |
2,742 |
Xл, Ом |
25,45 |
11,745 |
13,311 |
9,374 |
7,812 |
4,804 |
Эквивалентные параметры трансфформаторов
|
2 |
3 |
4 |
5 |
Марка трансформатора |
ТДН10000/110 |
ТРДН25000/110 |
ТРДН25000/110 |
ТДН16000/110 |
|
3,975 |
1,27 |
1,27 |
2,19 |
|
69,5 |
27,95 |
27,95 |
43,35 |
|
0,028 |
0,054 |
0,054 |
0,038 |
|
0,14 |
0,35 |
0,35 |
0,224 |
Эквивалентные параметры автотрансформатора
-
Марка автотрансформатора
АТДЦТН200000/220/110
РПН
0,1
0,1
0,2
12,75
0
22,55
0,29
2,5
Расчет установившихся режимов работы спроектированной электрической сети выполняется итерационным методом «в два этапа».
Рассчитаем зарядные мощности линий для расчета 1 этапа.
Расчет
для линии Э-1.
Для остальных линий расчет аналогичен, результаты приведены в таблице
№17.
Таблица №17. Зарядные мощности линий
Линия |
Э-1’ |
Э-1” |
1-3 |
1-4 |
2-3 |
2-4 |
2-5 |
Qсл/2, Мвар |
17,84 |
14,75 |
0,425 |
0,482 |
0,341 |
0,284 |
0,725 |
Таблица №8.4. Нагрузка ПС
Параметр |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
75+j23,33 |
10+j2,44 |
30+j9,45 |
25+j7,3 |
20+j7,28 |
Определим расчетные нагрузки всех подстанций:
Расчет для ПС2:
Расчет для ПС3:
Аналогично находим расчетные нагрузки других подстанций. Результаты сведем в таблицу 18.
Таблица 18. Определение расчетных нагрузок ПС
-
Параметр
2
3
4
5
,
МВА10+j2,44
30+j9,45
25+j7,3
20+j7,28
,МВА0,035+j0,61
0,104+j2,285
0,071+j1,567
0,082+j1,623
,МВА0,028+j0,14
0,054+j0,35
0,054+j0,35
0,038+j0,224
,МВА30,291+j10,431
30,158+j11,319
25,125+j8,451
20,12+j8,402
1 этап:
Принимаем напряжения в узлах сети равным номинальному :
1 этап для кольцевой сети:
Считаем, что точкой потокораздела является точка 2.
Проверка:
85,57+j30,2=85,57+j30,2
Расчет мощностей выполнен верно
Потоки мощности на оставшихся участках:
Разрезаем кольцевую сеть на две радиально-магистральные по точке потокораздела.
Расчет первого этапа левой половины:
Расчет первого этапа правой половины:
Расчет 1этапа для автотрансформатора
Расчет 1 этапа для линии Э-1:
Мощность, выдаваемая источником питания в сеть:
Из расчета видно, что источник питания может выдать в сеть всю необходимую реактивную мощность. Следовательно, устанавливать дополнительные батареи конденсаторов нет необходимости.
2 этап:
По условию расчетного задания: на шинах источника питания района в режиме максимальных нагрузок обеспечивается напряжение, равное 110%. Для линии 220 кВ учитывается продольная и поперечная составляющие падения напряжения, а для 110 кВ только продольная.
Падение напряжения в автотрансформаторе:
Определим напряжение в средней точке автотрансформатора:
Луч низшего напряжения:
Луч среднего напряжения:
Для регулирования напряжения на стороне НН за автотрансформатором устанавливают линейный регулировочный трансформатор (ЛРТ). Определим его добавочную ЭДС.
Желаемый уровень напряжения на низшей обмотке в режиме наибольших нагрузок превышает напряжение сети на 5%.
Диапазон регулирования ЛРТ ±10х1,5, тогда
РПН обеспечивает должный уровень напряжения.
Для перехода к расчету напряжений в узлах сети 110 кВ необходимо отрегулировать напряжение на стороне среднего напряжения в режиме наибольших нагрузок до значения 1,1Uном
РПН обеспечивает должный уровень напряжения.
Введем обозначение
Рассчитаем 2 этап для кольцевой сети.
Левая часть:
Правая часть:
Напряжение в точке 2:
Рассчитаем 2 этап для магистральной сети:
Регулирование напряжения на ПС2:
Трансформатор ТДН 10000/110
РПН ±9 ×1,78%
Uвн=115кВ
Uнн=11кВ
РПН обеспечивает должный уровень напряжения.
Регулирование напряжения на ПС3:
Трансформатор ТРДН 25000/110
РПН ±9 ×1,78%
Uвн=115кВ
Uнн=10,5кВ
РПН обеспечивает должный уровень напряжения.
Регулирование напряжения на ПС4:
Трансформатор ТРДН 25000/110
РПН ±9 ×1,78%
Uвн=115кВ
Uнн=10,5кВ
РПН обеспечивает должный уровень напряжения.
Регулирование напряжения на ПС5:
Трансформатор ТДН 16000/110
РПН ±9 ×1,78%
Uвн=115кВ
Uнн=11кВ
РПН обеспечивает должный уровень напряжения.