1.7 Определение потерь в узлах с учетом потерь мощности
Для определения потери мощности на участках используем формулу:
,
где , - соответственно активная и реактивная составляющие мощности участка линии, взятые из таблицы 8, МВт, Мвар;
, - соответственно активная и реактивная составляющие сопротивления рассматриваемой линии.
;
Тогда мощность в начале участка А-6 будет:
Для определения мощности в начале участка 6-5 используем I закон Кирхгофа:
.
Аналогичным образом находим мощности в начале и конце каждого из участков, а также потери мощности на данных участках. Полученные данные сводим в таблицу 10.
Таблица 10. Рассчитанные значения мощностей в начале и в конце линий, потери мощности на участках
|
№ участка линии |
Мощность в начале |
Мощность в конце |
Потери мощности |
Для определения напряжений в узлах сети в качестве отправной точки используем напряжение опорного узла А: кВ. Тогда в узловой точке 6 на шинах трансформаторной подстанции напряжение , без учета поперечной составляющей напряжения, будет равно:
,
кВ.
Здесь - продольная составляющая падения напряжения.
кВ
кВ;
кВ;
кВ.
1.8 Выбор надбавок (ответвлений) трансформатора
Напряжение на шинах низшего напряжения ПС, приведенное к стороне высшего напряжения, можно получить, если из напряжения вычесть падение напряжения в трансформаторе (также без учета поперечной составляющей падения напряжения):
,
где - низшее напряжение, приведенное к высшей стороне;
- высшее напряжение на шинах ТП;
, - нагрузка подстанции соответственно активная и реактивная;
, - соответственно активное и реактивное сопротивление ТП.
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ.
Определяем желаемое (расчетное) напряжение регулировочного ответвления обмотки высшего напряжения трансформатора:
,
где - номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора;
- напряжение желаемое, которое необходимо поддерживать на шинах низшего напряжения в различных режимах работы сети.
Ведем расчет для режима наибольших нагрузок:
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ.
Согласно полученным значениям по таблице10 [7] определяем действительное напряжение ответвления и соответствующую ему добавку напряжения:
кВ, %;
кВ, %;
кВ, %;
кВ, %;
кВ, %.
Определим действительное напряжение на шинах низшего напряжения подстанции:
.
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ.
Для сети 10 кВ в режиме наибольших нагрузок и в послеаварийных режимах должно поддерживаться напряжение не менее 10,5 кВ, а в режиме наименьших нагрузок - не более 10 кВ. Допускается для сети 10 кВ, если в послеаварийных режимах невозможно обеспечить напряжение 10,5 кВ, другой уровень напряжения, но не ниже 10 кВ.
Согласно данному условию проверяем теперь и в последующем соблюдение его для , , соответственно.
В данном случае, в режиме наибольших нагрузок, данное условие соблюдается полностью.
Ведем расчет для режима наименьших нагрузок с учетом того, что напряжение в режиме наименьших нагрузок больше соответствующего напряжения в режиме наибольших нагрузок на 2%, Т.о.:
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ.
Определяем желаемое (расчетное) напряжение регулировочного ответвления обмотки высшего напряжения трансформатора в режиме наименьших нагрузок:
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ.
Согласно полученным значениям по таблице10 [7] определяем действительное напряжение ответвления и соответствующую ему добавку напряжения:
кВ, %;
кВ, %;
кВ, %;
кВ, %;
кВ, %;
Определим действительное напряжение на шинах низшего напряжения подстанции:
.
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ.
В режиме наименьших нагрузок действительное напряжение меньше допустимо возможного 10 кВ, что соответствует поставленному выше условию.
1.9 Расчет послеаварийного режима
В соответствии с заданием создается аварийная ситуация, когда одна из линий выходит из строя. Расчет в послеаварийном режиме выполняется аналогично, как и в режиме нормальных нагрузок. Для расчета составляется схема замещения с нанесением исходных данных.
8,56 8,88
7,85 10,70
3,08 11,10
17,76
3,96
8,40 3,06 4,34 17,12
Рис.4. Схема замещения сети 110 кВ в послеаварийном режиме.
Необходимо произвести перерасчет токораспределения по участкам с учетом сопротивлений выбранных проводов без учета потерь мощности. Таким образом, необходимо рассмотреть один контур и решить для него систему уравнений:
.
Выразим мощности на участках с учетом разрыва линии 1-5.
Таблица 11. Выраженные мощности участков
|
№ участка |
Выраженные мощности участков |
;
;
;
;
.
Решив полученную систему находим: ; .
Подставляя полученные значения в выраженные мощности участков, производим перерасчет сечений проводов, с учетом сопротивлений выбранных ранее проводов в послеаварийном режиме.
Таблица 12. Численные значения выражений мощностей участков линии в послеаварийном режиме
|
№ участка |
Выраженные мощности участков |
Зная мощности участков линий, определяем полную мощность и ток, протекающий по ним в послеаварийном режиме линии, а полученные данные сводим в таблицу 13.
Таблица 13. Расчетные данные
|
№ участка |
Выраженная мощность |
Полная мощность , МВ×А |
Ток на участке , А |
Согласно пересчитанному току на каждом из участков рассчитываем сечения провода в послеаварийном режиме, но этот расчет никак не будет влиять на выбранные при нормальном режиме нормированные сечения проводов. Таким образом, заполняем таблицу с техническими данными проводов оставляя выбранные ранее нормированные значения сечений проводов.
Таблица 14. Технические данные проводов участков линии
|
№ участка (длина , км) |
, мм2 |
, мм2 |
, Ом/км (при ) |
, Ом/км |
, См/км |
, Мвар/км |
, Ом |
, Ом |
, мм |
|
А-6 (20) 6-5 (10) 2-3 (25) 3-5 (40) 1-5 (21) 1-2 (20) А-1 (19) |
176,06 107,65 31,78 35,79 53,54 170,82 |
150/24 95/16 70/11 70/11 70/11 185/29 |
0, 198 0,306 0,428 0,428 0,428 0,162 |
0,420 0,434 0,444 0,444 0,444 0,413 |
0,0270 0,0261 0,0255 0,0255 0,0255 0,0275 |
0,036 0,035 0,034 0,034 0,034 0,037 |
3,96 3,06 10,7 17,12 8,56 3,08 |
8,4 4,34 11,1 17,76 8,88 7,85 |
17,1 13,5 11,4 11,4 11,4 18,8 |
Определяем потери в узлах с учетом потерь мощности для послеаварийного режима.
;
Тогда мощность в начале участка А-6 будет;
