Хусаинов И.М. Примеры расчетов электрических сетей. Задачник. Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

ном

100

)(

1002



.209,03,6

100

8,0

3,6

100

5,10

Мвар





.209,2030,3209,0030,023

МВАjjjQjPSS

ТТ



Определяем зарядную мощность линий (см. задачу 1.2):

;99,1

1074,21102

Мвар

ном





;48,0

1066,2110

Мвар

ном





.64,0

1066,2110

Мвар

ном





Теперь можно найти расчетную нагрузку подстанции в режиме

наибольших нагрузок.

















222

321

ccc

расч

QQQ

jSS

.885,2569,7)64,048,099,1(995,5569,7 МВАjjj 

В послеаварийном режиме, возникающем после отключения одной из

цепей линии Л

, зарядная мощность

уменьшается вдвое. В этом

режиме:

















222

5,0

321

ccc

расч

QQQ

jSS

.88,3569,7)64,048,099,15,0(995,5569,7 МВАjjj 

В послеаварийном режиме, возникающем после отключения линии Л

исчезает зарядная мощность

. Поэтому:

















расч

jSS

.365,3569,7)64,099,1(995,5569,7 МВАjjj 

Определяем расчетную мощность подстанции в режиме наименьших

нагрузок.

















222

321

ccc

расч

QQQ

jSS

.901,0030,3)64,048,099,1(209,2030,3 МВАjjj 

ЗАДАЧА 3.2. Выполнить расчет режима электрической сети,

показанной на рисунке. Параметры линий сети представлены в таблице.

Расчетная нагрузка подстанций:

;1525

MBAjS 

;811

MBAjS 

.618

MBAjS 

На шинах РПП поддерживается напряжение 110 кВ.

РЕШЕНИЕ. Составляем

схему замещения сети.

Выполняем первый этап расчета режима - определяем

потокораспределение с учетом потерь в линиях. Мощность в конце и в

начале участка 1-3:

;618

313

MBAjSS



   

.459,6336,18459,0336,0618

;459,044,15

110

618

;336,03,11

110

618

13131313

МВАjjjQjРSS

МварX

QР

МВтR

QР

кн

ном

кк

ном

кк























Мощность в конце и в начале участка 1-2:

;811

212

MBAjSS



   

;144,042,9

110

811

МВтR

QР

ном

кк











   

;197,087,12

110

811

МварX

QР

ном

кк











.197,8144,11197,0144,0811

1212

МВАjjjQjРSS

кн



Линия R, Ом X, Ом

РПП-1

1-2

1-3

7,97

9,42

11,3

12,16

12,87

15,44

Мощность в конце и в начале участка РПП-1:





459,6336,18197,8144,111525

131211

jjjSSSS

ннк

РПП

;656,2948,54 МВАj

   

;534,297,7

110

656,2948,54

МВтR

QР

РПП

ном

РПП

















   











 1

1 РПП

ном

РПП

QР

;867,316,12

110

656,2948,54

Мвар









РППРПП

РПП

QjРSS

.53,3301,5787,353,266,2948,54 МВАjjj 

Выполняем второй этап расчета режима - определяем напряжения

на шинах высшего напряжения подстанций.

Потеря напряжения на участке

1РПП

;43,7

116

16,1253,3397,701,57

1111

кВ

XQRP

РПП

РППРПП

РПП















Напряжение на шинах подстанции 1:

.57,10843,7116

кВUUU

РППРПП





Напряжение на шинах подстанции 2:

;94,1

57,108

87,12197,842,9144,11

12121212

кВ

XQRP

нн











.63,10694,157,108

1212

кВUUU 

Напряжение на шинах подстанции 3:

;83,2

57,108

44,1546,63,1134,18

13131313

кВ

XQRP

нн











.74,10583,257,108

1312

кВUUU 

Определяем наибольшую потерю напряжения.

.%84,8%100

116

74,105116

%100











РПП

нмРПП

нб

ЗАДАЧА 3.3L От шин 110 кВ подстанции 1 по двухцепной ВЛ

осуществляется электроснабжение подстанции 2. На подстанции 2

установлены два трехобмоточных транформатора ТДН 25000/110. К шинам

низшего напряжения подключена нагрузка

МВАjS 813



(расчетное

значение), а от шин среднего напряжения отходит двухцепная ВЛ-35кВ,

питающая подстанцию 3, расчетная нагрузка которой

МВАjS 1,510



Параметры линий представлены в таблице.

Линия U

ном

, кВ L, км R

, Ом/км X

, Ом/км Q

, квар/км

1-2

2-3

110

0,249

0,314

0,380

0,411

34,6

Выполнить расчет режима этой сети (с двумя номинальными

напряжениями) в нормальном режиме, если напряжение на шинах

подстанции 1 составляет 115 кВ.

РЕШЕНИЕ. Составляем расчетную схему сети:

На основании расчетной схемы составляем схему замещения сети:

Параметры схемы замещения трехобмоточного трансформатора

берем из [2,табл.6.46]:

;5,1;350;36;145 ОмRRRкварQкВтРкВтР

тнтствxхк



.5,38;115;33;0;54 кВUкВUОмХХОмХ

номсномвтнтств



Определяем недостающие параметры схемы замещения сети.

   

;16,1297,7

380,0249,0

Омjj

jXRZ 

;21,2

106,242

Мвар





;83,2

314,0

023

Ом

RR 

.70,3

411,0

023

Ом

XX 

Определяем коэффициент трансформации идеального трансформатора.

.99,2

5,38

115





номс

номв

ств

Производим расчет потокораспределения.

;1,510

323

МВАjSS



   









 70,383,2

1,510

2323

jjXR

QР

ном

кк

;38,029,0 МВАj

.48,529,1038,029,01,510

232323

МВАjjjSSS

кн



Поток мощности через идеальный трансформатор:

.48,529,10

МВАjSS

нк

тс



Продолжаем расчет потокораспределения.

   

.02,005,1

110

48,529,10

МВтjjXR

QР

тстс

ном

тс











;48,549,1002,048,529,10 МВАjjSSS

тс



;813

МВАjSS

тн



   

;64,003,0335,1

110

813

МВАjjjXR

QР

тн

ном

тн











;64,803,1364,003,0813 МВАjjSSS

тн



;12,1452,2364,803,1348,549,10 МВАjjjSSS

тн

тс

тв



   









 545,1

110

12,1452,23

jХR

QР

твтв

ном

тв

;36,309,0 МВАj

;48,1761,2336,309,012,1452,23 МВАjjjSSS

тв



;52,1565,2321,225,0036,048,1761,23

МВАjjjj

jSSS

тп



   

 

;80,053,016,1297,7

110

52,1565,23

МВАjjZ

QР

ном

кк











.32,1618,2480,053,052,1565,23

121212

МВАjjjSSS

кн



Производим расчет напряжений. При этом потерю напряжения в

трансформаторе определяем приближенно, без учета поперечной

составляющей.

;56,3

110

16,1232,1697,718,24

12121212

кВ

ХQRР

нн











;44,11156,3115

1212

кВUUU



;79,8

44,111

5448,175,161,23

кВ

XQRP

тв

твтвтв

тв











;65,10279,844,111

кВUUU

тввo





;97,2

65,102

3364,85,103,13

кВ

XQRP

тн

тнтн

тн













.15,0

65,102

048,55,149,10

кВ

XQRP

тс

тстс

тс













Напряжение на шинах низшего напряжения подстанции 2, приве-

денное к стороне высшего напряжения:

.68,9997,265,102

кВUUU

тнон









Напряжение на шинах среднего напряжения подстанции 2,

приведенное к стороне высшего напряжения:

.5,10215,065,102

кВUUU

тсос









Действительное значение этого же напряжения:

.28,34

99,2

5,102

кВ

ств









Продолжаем расчет напряжений.

;44,1

28,34

70,348,583,229,10

23232323

кВ

XQRP

нн











.84,3244,128,34

2323

кВUUU



Наибольшая потеря напряжения в рассматриваемой сети:

.%6,14%100

115

99,284,32115

%100













kUU

ств



ЗАДАЧА 3.4L. Электроснабжение трех промышленных потребителей

осуществляется по кольцевой схеме от шин

110 кВ районной понизительной под-

станции А. Расчетные нагрузки потреби-

телей составляют:

;1116

МВАjS 

;2038

МВАjS 

.1942

МВАjS 

Линии электропередачи, образующие

данную сеть, имеют следующие параметры:

Линия А-1: L=22км; R=2,68 Ом; X=8,82 Ом;

Линия А-3: L=4Окм; R=4,88 Ом; X=16,О4 Ом;

Линия 1-2: L=16км; R=2,54 Ом; X=6,54 Ом;

Линия 2-3: L=29км; R=9,1 Ом; X=12,44 Ом.

На шинах подстанции А поддерживается напряжение 118 кВ.

Произвести расчет режима данной сети. При этом расчет потоков мощности

на одном из головных участков сделать двумя способами - по

сопротивлениям и по длинам участков и сравнить полученные результаты.

РЕШЕНИЕL. Составляем схему замещения сети, разрезав сеть по

источнику. При этом получается линия с двухсторонним питанием. Схема

замещения этой линии:

Определяем поток мощности на головном участке А-1 по

сопротивлениям линий.

AAA

ZZZZ

ZSZZSZZZS







































Здесь:

;42,191116

МВАejS





;94,422038

МВАejS





;10,461942

МВАejS





;72,3804,1648,444,121,954,654,2

ОмejjjZZZ









;73,3104,1648,444,121,9

ОмеjjZZ









;77,1604,1648,4

ОмеjZ













44,1210,954,654,282,868,2

jjjZZZZ

;86,4704,1688,4

Омej



















64286534

86,47

73,3194,4272,3842,19

jjjj

eeee

.12,2889,52

86,47

77,1610,46

7324

МВАj













Производим приближенный расчет этого же потока мощности,

приняв допущение, что вся рассматриваемая сеть однородна:

   













AAA

LLLL

LPLLPLLLP

323121

333232323121

   

;92,52

40291622

404240293840291616

МВт







   













AAA

LLLL

LQLLQLLLQ

323121

333232323121

   

.74,28

40291622

401940292040291611

Мвар







Сравнение этого результата с предыдущим показывает, что ошибка,

внесенная допущением однородности линий, не превышает 2,2%. Поэтому,

если не требуется высокой точности расчетов, можно ограничиться

приближенным вычислением потокораспределения.

Определяем поток мощности на головном участке

3А



   











AAA

LLLL

LLLPLLPLP

323121

231213121211

   

;08,43

40291622

201622421622382216

МВт







   











AAA

LLLL

LLLQLLQLQ

323121

231213121211

   

.26,21

40291622

201622191622202211

Мвар







Делаем проверку по балансу мощности. Должно быть:

3322113311

jQPjQPjQPjQPjQP

AAAA





В действительности имеем:

;509626,2108,4374,2892,52

3311

МВАjjjjQPjQP

AAAA





;5096194220381116

332211

МВАjjjjjQPjQPjQP 

Следовательно, потоки мощности на головных участках определены

верно.

По первому закону Кирхгофа рассчитываем потоки мощности на

остальных участках сети и наносим их на расчетную схему:

;74,1792,36111674,2892,52

1112

МВАjjjSSS



.26,208,1203874,1792,36

21223

МВАjjjSSS 

Знаки «минус» здесь свидетельствуют о том, что действительное

направление потока мощности – от потребителя 3 к потребителю 2. В пункте

2 – точка потокораздела.

Теперь уточняем потокораспределение путем учета потерь мощности в

линиях электропередачи. Для этого разделяем сеть по точке потокораздела на

две радиальные сети. При этом потребитель в точке потокораздела также

делится на два потребителя, причем мощность каждого из них принимается

равной потокам мощности, подтекающим к точке потокораздела слева и

справа.

Далее две полученные сети рассчитываем отдельно:

;74,1792,36

1212

МВАjSS



   

 









 54,664,2

110

74,1792,36

ном

кк

;91,035,0 МВАj

;65,1827,3791,035,074,1792,36

121212

МВАjjjSSS

кн



;65,2927,53111665,1827,37

1121

МВАjjjSSS

нк



   

 









 82,868,2

110

65,2927,53

ном

;71,282,0 МВАj

;36,3209,5471,282,065,2927,53

111

МВАjjjSSS



;26,208,1

3232

МВАjSS



   

 

;01,044,1214,9

110

26,208,1

МварjjZ

ном

кк











;27,208,101,026,208,1

323232

МВАjjjSSS

кн



;27,2108,43194227,208,1

3323

МВАjjjSSS

нк





   

 

















04,1688,4

110

27,2108,43

ном

;06,393,0 МВАj

.33,2401,4406,393,027,2108,43

333

МВАjjjSSS





На втором этапе расчета определяем потери напряжения на участках

сети и напряжения у потребителей:

;65,3

118

82,836,3268,209,54

1111

кВ

XQRP











;35,11465,3118

кВUUU



;89,1

35,114

54,665,1854,227,37

12121212

кВ

XQRP

нн











;46,11289,135,114

1212

кВUUU 



;13,5

118

04,1633,2488,401,44

3333

кВ

XQRP















;87,11213,5118

кВUUU





;34,0

87,112

44,1227,21,908,1

32323232

кВ

XQRP

нн











.53,11234,087,112

3232

кВUUU 



Усредняем напряжение у потребителя 2:

.5,112

53,11246,112

кВ

U 













Определяем наибольшую потерю напряжения в кольцевой сети, как

потерю напряжения от шин источника питания до точки потокораздела.

.%,%

664100

118

5112118

100













ЗАДАЧА 3.5. Произвести расчет послеаварийного режима сети

рассмотренной в задаче 3.4, возникшего в результате отключения наиболее

загруженного участка А-1.

РЕШЕНИЕ. Составляем расчетную схему сети для послеаварийного

режима.

Производим расчет потокораспределения, двигаясь от наиболее

удаленного потребителя к источнику питания:

;1116

121

МВАjSS

