Ежков В.В., Зарудский Г.К., Зуев Э.Н. и др. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях

Подождите немного. Документ загружается.

^ 2 \1б.0.93/ \ 2.100\0.93/

X-+—16-1102.2.2,57.10"®-19--)=20Д1+У9

16 100 2/

,05 MB . A;

0.172

/ 50 \

^ 2 \0,93.40/

10,5 / 50 Y 1 2.

U100\0,93/ 40 1

50.0,395 +

+2.0,036+

0,65

100

• 40-

-110^(2,7.28 +2,57.19)10

-6

= 50,23+y22,56 MB-A.

2. Находим параметры схемы замещения линий:

Го/, 0,244 28 , ^ *o'i 0.423 28 , ^

гл,=-у=—— =

3,42

Ом, = 5,92 Ом;

roll 0.428 19 X0I2 0,44119 , _

ГЛ2=~=— =4,07 Ом; хл2=— =4,19 Ом;

2 2 2 2

6л, =2,70.28.10"'=75,6

• 10" ®

См.

3. Расчет режима проводим итерационным методом в два

этапа.

Этап 1. Определяем расчетные нагрузки линий, полагая

Pl+GTm г. 20,11^+9.05^

^л2=Рш+АРл2+Ле^+Аел2)=20,11+0,136+у(9,05+0,14)=

=20,25+79,19 МБ . А.

Определяем поток мощности в конце Л1:

^Л1

= '^Л2+4«Я1=20,25+У9,19 + 50,23+У22,56=

=70,48+у31,75МВ.А;

находим потери мощности в Л1 по U^,^:

70.48^+31,75'

ДА

(4,07+у4,19)=0,136+у0.14 МБ-А;

АА,

'Л1-

110»

(3,42+75,92)= 1,40+у2,43 МБ. А.

Определяем мощность в начале Л1:

^л1='Й1+А^л1 = 70,48+у31,75+ 1,40+у2,43 =71,88+у34,18 МБ А.

Jfl

Vz P2^-ja2

IjA

-vl2

Рис. 2.5. Схема двухцепной электропередачи

220 кВ

Мощность на шинах питающей подстанции

= ^л. -Убсл.=71,88 34,18-j

110^ •

75,6.10-«=

=71,88+7(34,18-0,92)=71,88+;33,28 MB.А.

Этап 2. По напряжению на пшнах 110 кВ питающей нагрузки

подстанции и найденному потоку мощности находим потери

напряжения и напряжения на подстанциях 1 и 2:

121-

71,88.3,42+ 34.18-5,92

t/ип 121

= 121-3,70=117,3 кВ;

^ш'-лг+Сда^лг^ 20,25 4,07+9,19 4.19

{/j

— {у

— — i

/ ,3 —

i;, 117,3

= 117,3-1,03 = 116,27 хВ.

Задача 2.4. Двухцепная линия 220 кВ длиной 200 км, вьшол-

ненная проводаг^ш марки АСЗОО/39, Го=0,098 Ом/км,

Хр

0,429

Ом/км, ^>0^= 2,64.10

См/км пертдает мохцность Р^—Ъ^ МВт,

cos^2=0>9S фис. 2.S). По условиям регулирования напряжение

на шинах электроприемника

(72лоп= 196

кВ.

Определить напряжение JJ^ в начале линии, а также

мощность

Решение. Находим

Гл=^^=0,098--=9,8 Ом; =0,429 ""=42,9 Ом;

.200

IbJ

.200

--=-^=5,28.10-^ См.

2 2

Определяем зарядную мощность в конце линии и находим

мощность в кошхе линии при заданном напряжении:

Ьл

и\-=

196^.

5,28.10-'^=20,28 Мвар,

5 л=Р2+Шг- Q"cn)=360 +J (360

•

0,312 - 20,28)=

= 360+792,04 MB.А.

Находим напряжение в начале линии:

t/,

.-Л

yi\ 196 J \ 196

=V(196+38,14)2 ^

(74,16)2

245,6

кВ,

196 ^^/360.42.9- 92,04.9,8у_

^^^ ) т ) ~

при этом отклонение напряжения

100= 10,3%, т. е. допустимо.

220

Находим мощность в начале передачи:

360»+92,04»

АРл

Аел=

196»

360»+92,04»

196»

9,8=35,2 МВт;

42,9=154,1 Мвар;

е'сл = 245,б2.5,28

•

10-'^= 31,84 Мвар;

360

+ 35,2+у(92,04+154,1-31,84)=395,2+у214,3 MB-А.

Задача 2.5. По двухцепноЁ линии электропередач^ 220 кВ

питаются две нагрузки, мощности которых при номинальном

напряжении указаны на рис. 2.6.

Л1

ЮОнм

Цл Л2 50нм

АС 300/39

АС

240/32

200ti70

150 + iSO

Рис. 2.6. Схема двух-

цепной электропереда-

чи 220 кВ

ЧА

S'Ia

II flc

2 2

Рве. 2.7. Спыа заме-

щения элегтропереда-

чн220кВ

Определить методом систематизированного подбора значе-

ния напряжения в узлах нагрузки, если на шинах высшего напря-

жения электростанции поддерживается С/эс=1,05 C/MM=231 КВ.

В расчетах нагрузки подстанций А и Б должны быть учтены

статическими характеристиками по напряжению в соответствии

с уравнениями

Д.Б=0,9 Ц+О,!; 04 = 11,4 18,5 Ц + 8,1;

13,5 0-22,5^+9,7.

» * »

Решение. Определим параметры схемы замещения электро-

передачи (рис. 2.7):

для провода АС 300/39 Го=0,098 Ом/км,

Хо

0,429

Ом/км,

6о

= 2,64.10-'^ См/км;

для провода АС 240/32

Го

0,121

Ом/км,

Хо

0,435

Ом/км,

fto = 2,6.10'^ См/км;

гл1

= 0,098.100/2 =

4,9

Ом;

Хл1

= 0,429-100/2=21,45 Ом,

lU]b 2.220^.2,64.10-«. 100

—-=—!-=

= 12,77 Мвар.

2 2 2 , F

Аналогично, для линии Л2

Гл2=0,121-50/2=3,025 Ом; д:л2=0,435-50/2 =10,875 Ом;

2.220^.2,6.10-«.50

=6,292 Мвар.

Пусть С/Б(1)= С/ЯО« = 220 КВ, тогда

t^B(l)

При этом в соответствин с заданной характеристнкой

=0,9 +

0,1

= I; = 13,5-22,5+9,7=0,7;

^БО)+УеБО)=150+/0,7-50= 150+У35 МВ-А,

ССЛ2(!)

= 150+у35-уб,292= 150+728,708 МВ-А.

Продольная составляющая падения напряжения в линии Л2

составит

P^s'm+Q'^xm 150.3,025 +28,708.10,875 „ _

== =

Поперечная составляющая падения напряжения

гс/АБ=5.99 кВ,

f/A(i)=V(220 + 3,48)2^5^992 ^224 кВ,

t^A(i) 224

PA(I)=0,9.1,016+0.1 =

1,014;

11,4• 1,016^-18,5• 1,016+8,1 =

= 1,064;

.§a(I)=200- 1,014+770.1,064=202,8+у74,48 MB-А,

Ссл!

С/1(,)6л1

= 2242.2,64.10-'^= 13,24 Мвар.

Мощность в начале линии Л2

^АБ=^^+АРАБ+УАеАБ= 150+728,708+1,45+75,24=

= 151,45+7 33,949 MB . А.

Мощность в конце линии Л1

Ссл1 Ссл2

1А =

"^4(1)

+ АБ —J-

=202,8

+774,48+151,45 +

2 2

+733,949-713,24-76,292=ЗЯ,25 +7

88,9

•

А;

щ^в

Рве. 2.8. Tpateu нэыенения

ва1фяжешы 1/а н 1/, в фувкцвв

ва1фяжеввя в конце элеггроое-

редачи 1/Б:

то<1кв 1,2ж

i схютветствуютзвкчеая-

ям

С/Б,

раввым 220,

190

fTO

кВ

354.25-4.9 + 88,9 21,45 __ _

А[/,А<,)=- — =16,29 КВ;

5U,

224

354,25-21.45 -88,9.4.9

IA(1) =

224

= 31,97 кВ;

=242,4 кВ.

Проведем аналогичные расчеты при Ub=\90 КВ в [7Б=170

КВ. Результаты расчетов приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Результаты расчета режимов

Наимевоваяие

величин

Us^m

жв

1%=190жВ

17Б=П0ЖВ

1/2ССЛ2. Мвар

6,292

4,69

3,757

0,86

0,772

0,877

0,795

0.7

0,33

S^,

. А

150+735 131,55+716,5

119,25+716,5

150+у28,708 131,55+711,81

119,25+712,743

ДС/АБ, КВ

3,48

2,77

2,94

ЗГ/АБ.

5,99

7,27

7.4

1/Л.кВ 224

192.9

173

1,016

0,876

0,786

1,014 0,889

0,808

1,064

0,634

0,559

^А.МВ.А 202,8+774,48

177,8+744,38

161,6+739,13

1Десл1. Мвар

13Д4 9,82

7.9

151,45+733,949 133,01+717,06

120,72+718,147

. А

354Д5 +788,9 310,81 +751,62 282,35 +749,37

16Д9

13,63

14,11

31,97

33,25 33,6

И„кВ

242,4 209

190,1

По результатам расчетов построим зависимости напряжений

С7д и Ui от напряжения в точке Б (рис. 2.8). Пользуясь этими

зависимостями, при заданном напряжении (7i,^=231 кВ находим

t/A и Us.

Задача 2.6. Электрическая сеть с номинальным напряжением

220 кВ связывает подстанции А и Б с шинами высшего напряже-

ния электрических станций ЭС1 и ЭС2 (рис. 2.9). На шинах

высшего напряжения станции ЭС1 поддерживается напряжение

242 кВ, на шинах станции ЭС2 — 230 кВ. Нагрузка подстанций

указана на рис. 2.9, параметры линий приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2. Параметры линия электрической сети

Ливия

Длина, Марка

ХО,

Ьо.

т. хл.

Qc.

км

провода

Ом/км Ом/км См/км

Ом Ом

Мвар

1 —А

А~Б

Б —2

100

АС 400/51

АС 240/32

АС 400/51

0,075

0,121

0,075

0,42

0,435

0,42

2,7-10"'

2,6

2,7

7.5

6,05

6,0

2\,15

33,6

13,07

6,29

10,45

Определить параметры режима электропередачи 220 кВ при

вадаче с шин высшего напряжения ЭС1 активной мощности

P'IA=280 МВТ: а) представляя нагрузку неизменным сопротивле-

нием; б) методом систематизированного подбора, причем на-

грузки подстанций А и Б должны быть учтены статическими

характеристиками по напряжению в соответствии с уравнениями

РА.Б = 0,9^4-0,1;

11,4^,-18,5 ^+8,1;

Й=13,5С/^-22,5Ц+9,7;

* *

гдеРлз=Л.Б/^'А.Б(0); G4.B=GA.B/GA.E(0);

Решение. 1. Представим нагрузки неизменными сопротивле-

ниями Z,=const.

Предварительно находим расчетные нагрузки подстанции:

Сс 1-А

ССА-Б

=200-f-773,5-j^-7~=200-f-i63,82 MB.A,

^бр^С^В+УСБ)-;-

GCA-Б ССБ-2

: 150+746,84-

2 2

MB.А.

ЭС1

~aoh

200+j75,5 m-A 150+MB-A

PHC. 2.9. Схема элепричесхой сети 220 КВ

UZ ЭС2

<ю-НЭ

Следовательно, модуль комплекса расчетной нагрузки под-

станции А

5'АР=+63,82^=209,94 МВ-А при cos = 0,95

209,94

63,82 „ „„,

ЮА=

=0,304.

^ 209,94

Модуль комплекса расчетной мощности подстанции Б

150

5BP=V1502+38,472= 154,85 МВ-А при cos

<Рб--

и sinfi)B=—^— = 0,248.

^ 154,85

154,85

= 0,97

Вычисляем сопротивления, определяющие найденную расчет-

ную мощность в предположении равенства напряжения на шинах

подстанций номинальному напряжению сети. Для подстанции

А это сопротивление

и^ 220*

(cos

ФА

+;• sin (РА)(0,95

-f-y0,304)

=219,02-Ь770,09 ОМ,

для подстанции Б

и^ 220*

Zbo=-Г (cos (Ре +j sin (/зб)= (0,97

-f-j0,248)

154,85

303,18-f-y77,52

Ом.

Схема замещения рассматриваемой сети при представлении

нагрузки неизменным сопротивлением показана на рис. 2.10.

Определяем собственные и взаимные проводимосги этой схемы

по методу «единичных токов». Будем считать напряжение в точке

2 равным нулю, а ток, проходящий в таком режиме по сопротив-

•СУ

-о-

Рис. 2.10. Схема замещения элегтрической сети

1 л

Б ^^^ 2 1 А ^ Б ^ 2

=40

•fio

Рис. 2.11. Расчетная схема для определения собственных и взаимных

проводимостей

лению ZB2, равным l2=l+jO А. Расчетная схема этого режима

показана на рис. 2.11, а.

НаЁдем напряжение в точке i этой схемы, при котором ток

будет иметь выбранное значение. Для этого выполняем следу-

ющие расчеты.

Находим напряжение в точке Б в рассматриваемых условиях:

Os=i2Zs2={l+M

(6+/•

33,6)=6+/33.6 = 34.13/79,88° В.

Определяем ток в сопротивления Zso-

б+узз.б 34,13/79,88°

=0,109/65,54°

Zbo 303,18+777,52 312,93/14,34°

=0,0452+70,0992 А.

При этом ток в сопротивлении ZAS

/АБ=/Б2+4)=1+У0+0,0452+У0,0992= 1,0452+70,0992=

= 1,05/5,42° А,

а падение напряжения на этом сопротивлении

Af^AB=/АБ^ = 1.05/5,42° (6,05 +7 21,75)=23,71/79,88° =

=4,17+723,34 В.

Находим напряжение в точке А:

{7а

= С/Б+Д(>аб=6 +733,6 +4,17 +723,34= 10,17+7 56,94=

= 57,84/79,87^ В.

Определяем ток в сопротивлении Z^:

:=0Д18+/0Д23 = 0,252/62,12° А,

ZAO 219,02+770,09 '

и ток в сопротивлении Z]A равен

/,А=Дс+ДБ=0,118 +7

0,223

+1,0452+7 0,0992= 1,163 +70,322=

= и07/15.48° А.

Вычисляем падение напряжения в сопротивлении ZIA:

А£?,А=/.А2,А = (1Д63+;0,322) (7,5+у42)=: -4,8151.27 =

= 51,5/95,36° В.

Определяем искомое напряжение:

(},

+ДС>1А

10,17

+j 56,94 +;

51,27

4,81

5,36

108,21

= 108,34/87,16° В.

Собственное сопротивление ветви станции 1

5,36+7108^1

/,А 1.163+70.322

=28,21 +785,21 = 89,76/71,68° Ом,

взаимное сопротивление схемы между ветвями станций I и 2

5,36+7108,21

1+70

5,36+7108,21

Ом.

Вычисляем модули и аргументы комплексов собственного

и взаимного сопротивлений и проводимостей:

ZiI = ^28,212 ^g9Ом; ^ij = arctg--- = 71,68°;

aii=90''-4^n = 90-71,68°= 18,32°; >'ii=-~=0,0111 См;

89,76

Zi2=V536^+m2p = 108,34 Ом;

(^r,j

= arctg=^^ = 87,16°;

5,36

ai2=90°-^<'i2=90-87,16° =

2,84°;

;KI2=^^=0,0092 См.

Найденные проводимости позволяют вычислить реактивную

мощность в начале линии 1 — А, для определения же мощностей

в линии 2 — Б необходимо определить собственную проводи-

мость У22- Значение этой проводимости может быть получено

тем же методом, который был применен выше.

Расчет выполняется для схемы на рмс. 2.11, б.

Пусть

+70 А, тогда

f7A=/j

Z,A=(l+70) (7,5+/42)=7,5+/42 =42,66/79,88° В;

УА

7,5+742

=0,087+/0,164= 0,186/62.13° А;

Zao 219,02 +770.09

/АБ=/АО+ЛА-0.087+70Д64+

+70= 1.087+0,164= 1,099/8,58° А;

A{7AE=/ABZAE=(1,087 +70,164)(6,05 +721,75)=24,82/83^ =

= 3,01+724,64 В;