Расчёт параметров установившегося режима

1 этап заключается в определении потоков и потерь мощности в элементах сети последовательно по элементам, сначала головные участки, затем остальные.

Пересчитываем мощности по ПС, для расчета головных участков:

Рисунок 14 – Схема варианта 1, развернутая по узлу источника питания

 

ПС 1:

ПС 2:

ПС 3:

ПС 4:

ПС 5:

 

Этап 1. Находим мощности головных участков.

Так как все линии имеют одно сечение, то расчет головных участков будем вести по следующим формулам:

.

Проверка правильности нахождения полной мощности на участке:

+ ;

100,684 + 60,685i = 100,684 + 60,685i.

Проверка показала правильность расчета распределения мощности.

 

Этап 2. Разрезаем схему в точке потокораздела и определяем потери мощности в линиях

Рисунок 15 – Схема варианта 1, рассеченная в точке потокораздела

 

Участок РЭС-4.

Мощность в конце участка цепи 3-4:

МВА.

Потери мощности в линии 3-4:

МВА.

Мощность в начале участка цепи 3-4:

МВА.

Мощность в конце участка цепи 1-3:

МВА.

Потери мощности в линии 1-3:

МВА.

Мощность в начале участка цепи 1-3:

МВА.

Мощность в конце участка цепи РЭС-1:

МВА.

Потери мощности в линии РЭС-1:

МВА

Мощность в начале участка цепи РЭС-1:

МВА.

 

Участок РЭС`-4`.

Мощность в конце участка цепи 4-5:

МВА.

Потери мощности в линии 4-5:

МВА.

Мощность в начале участка цепи 4-5:

МВА.

Мощность в конце участка цепи 5-2:

МВА.

Потери мощности в линии 5-2:

МВА.

Мощность в начале участка цепи 5-2:

МВА.

Мощность в конце участка цепи РЭС-2:

МВА.

Потери мощности в линии РЭС-2:

МВА

Мощность в начале участка цепи РЭС-2:

МВА.

Мощность генерации:

Сопротивления трансформаторов на подстанциях.

Для каждой из пяти подстанций:

R_т = = Ом;

Х_т = = Ом;

См;

См.

 

Этап 3. Определяем напряжения в узлах и падения напряжений последовательно по элементам от начала сети к концам сети.

U_РЭС = 1,06×U_ном = 1,06 ×220 = 233,2 кВ.

Линия РЭС-1.

Определим продольную составляющую падения напряжения в линии РЭС-1:

DU_{Л РЭС-1} = = кВ.

Определим поперечную составляющую падения напряжения в линии РЭС-1:

кВ.

Напряжение на стороне ВН подстанции 1:

кВ.

Определим продольную составляющую падения напряжения в трансформаторах:

Определим поперечную составляющую падения напряжения в трансформаторах:

Определим приведенное к ВН напряжение подстанции:

.

Коэффициент трансформации, одинаков для каждой подстанции:

.

Действительное напряжение на стороне НН:

кВ.

Линия 1-3.

DU_{Л 1-3} = = кВ.

кВ.

кВ.

.

кВ.

Линия 3-4.

DU_{Л 3-4} = = кВ.

кВ.

кВ.

.

кВ.

Линия РЭС-2.

DU_{Л РЭС-2} = = кВ.

кВ.

кВ.

.

кВ.

Линия 5-2.

DU_{Л 5-2} = = кВ.

кВ.

кВ.

.

кВ.

Линия 4-5.

DU_{Л 4-5} = = кВ.

кВ.

кВ.

.

кВ.

 

Так же расчёт проведём на ЭВМ с помощью программно-вычислительного комплекс «Project». Результаты расчета представлены ниже.

Вносим параметры схемы замещения выбранного варианта сети в “Данные: узлы” и ”Данные: связи”.

 

Рисунок 16 – Данные по узлам для максимального режима

Рисунок 17 – Данные по связям для максимального режима

 

Выбираем нужную точность вычисления в окне “Установки”, нажимаем в окне “Установки” клавишу “Выполнить расчет” и получаем параметры режима, в данном случае режима максимальных нагрузок электрической сети.

 

Рисунок 18 – Протокол расчета

 

Результаты расчета режима можно увидеть в окне“Результат: схема”, “Результат: узлы” и ”Результат: связи”.

 

Рисунок 19 – Результат расчета по схеме в целом

Рисунок 20 – Результат расчета по узлам

 

Рисунок 21 – Результат расчета по связям

 

 

 

Рисунок 22 - Схема замещения параметров сети

в режиме максимальных нагрузок

Режим минимальных нагрузок

 

U_РЭС = 1,01∙U_ном = 1,01∙220 = 222,2 кВ.

В режиме минимальных нагрузок последние составляют 50% от наибольшей нагрузки по заданию.

Мощности в узлах сети, в режиме минимальных нагрузок составят:

= 11 + 7,911i МВА, S_н1 = 13,549 МВА,

= 9 + 6,473i МВА, S_н2 = 11,086 МВА,

= 16,5 + 11,867i МВА, S_н3 = 20,324 МВА,

= 8,5 + 6,113i МВА, S_н4 = 10,47 МВА,

= 5 + 3,596i МВА, S_н5 = 6,159 МВА.

Проверим целесообразность отключения трансформаторов.

Для каждой из пяти подстанций экономическая мощность:

МВА.

Так как

,

то должен быть включен 1 трансформатор на каждой подстанции.

Потери мощности в трансформаторах в режиме минимальных нагрузок составят:

п/ст 1

кВт;

DQ_ст1 = 360 квар;

= 26 кВт;

DQ_м1 = = 741 квар;

= DР_ст1 + DР_м1 + DQ_ст1 + DQ_м1 = 50 + 26 + 360i + 741i = 76 + 1101i кВА

 

п/ст 2

= 50 кВт; DQ_ст2 = 360 квар;

= 13 кВт;

DQ_м2 = = 369 квар;

= DР_ст2 + DР_м2 + DQ_ст2 + DQ_м2 = 13 + 50 + 360i + 369i = 63 + 729i кВА.

 

п/ст 3

= 50 кВт; DQ_ст2 = 360 квар;

= 44 кВт;

DQ_м3 = = = 1239 квар;

= DР_ст3 + DР_м3 + DQ_ст3 + DQ_м3 = 44 + 50 + 360i + 1239i = 94 + 1599i кВА.

 

п/ст 4

= 50 кВт; DQ_ст2 = 360 квар;

= 12 кВт;

DQ_м4= = = 329 квар;

= DР_ст4 + DР_м4 + DQ_ст4 + DQ_м4 = 12 + 50 + 360i + 329i = 62 + 689i кВА.

 

п/ст 5

= 50 кВт; DQ_ст2 = 360 квар;

= 4 кВт;

DQ_м5= = = 114 квар;

= DР_ст5 + DР_м5 + DQ_ст5 + DQ_м5 = 50 + 4 + 360i + 114i = 54 + 474i кВА.

Сопротивления трансформаторов на каждой из подстанций:

R_т = = = 5,621 Ом;

Х_т = = = 158,7 Ом;

См;

См.

 

Расчёт проведём на ЭВМ с помощью ПВК «Project». Результаты расчета представлены ниже.

Вносим параметры схемы замещения выбранного варианта сети в “Данные: узлы” и ”Данные: связи”.

Рисунок 23 – Данные по узлам для минимального режима

 

Рисунок 24 – Данные по связям для минимального режима

 

Выбираем нужную точность вычисления в окне “Установки”, нажимаем в окне “Установки” клавишу “Выполнить расчет” и получаем параметры режима, в данном случае режима минимальных нагрузок электрической сети.

 

Рисунок 25 – Протокол расчета

 

Результаты расчета режима можно увидеть в окне“Результат: схема”, “Результат: узлы” и ”Результат: связи”.

Рисунок 26 – Результат расчета по схеме в целом

 

Рисунок 27 – Результат расчета по узлам

 

Рисунок 28 – Результат расчета по связям

 

Рисунок 29 - Схема замещения параметров сети

в режиме минимальных нагрузок

Послеаварийный режим

 

U_РЭС = 1,08∙U_НОМ = 1,08∙220 = 237,6 кВ.

Послеаварийный режим обусловлен отключением линии РЭС-1.

Нагрузки послеаварийного режима:

= 22 + 15,822i МВА, S_н1 = 27,099 МВА,

= 18 + 12,946i МВА, S_н2 = 22,172 МВА,

= 33 + 23,734i МВА, S_н3 = 40,649 МВА,

= 17 + 12,226i МВА, S_н4 = 20,94 МВА,

= 10 + 7,192i МВА, S_н5 = 12,318 МВА.

Параметры трансформаторов на подстанциях равны параметрам режима максимальных нагрузок.

Расчёт проведём на ЭВМ с помощью ПВК «Project». Результаты расчета представлены ниже.

Рисунок 30 - Данные по узлам для послеаварийного режима

 

Рисунок 31 - Данные по связям для послеаварийного режима

 

Рисунок 32 – Протокол расчета

 

Рисунок 33 – Результат расчета по схеме в целом

 

Рисунок 34 – Результат расчета по узлам

Рисунок 35 – Результат расчета по связям

 

 

 

Рисунок 36 - Схема замещения параметров сети в послеаварийном режиме

Регулирование напряжений

 

Задачей проработки этого раздела проекта является обеспечение нормативных отклонений напряжения на шинах вторичного напряжения 6 кВ подстанций проектируемой сети. Встречное регулирование напряжения осуществляется на источнике питания и на приемных понижающих подстанциях. Для данного проекта рабочие уровни напряжения на шинах источника питания во всех рассчитываемых режимах задаются.

В качестве основных средств регулирования напряжения при выполнении проекта принимаются трансформаторы с регулированием рабочих ответвлений под нагрузкой.

Согласно [2] пределы регулирования ТРДН-40000/220 составляют ± 8×1,5% в нейтрали ВН. Таким образом цена ответвления составляет 3,45 кВ.

 

Таблица 9

Напряжения ответвлений и соответствующие им

коэффициенты трансформации

№ отв.	Uотв, кВ	КТ = Uотв/ Uнн
п/ст 1 ÷ 5
Uнн = 6,6 кВ
-8	202,4	30,667
-7	205,85	31,189
-6	209,3	31,712
-5	212,75	32,235
-4	216,2	32,758
-3	219,65	33,28
-2	223,1	33,803
-1	226,55	34,326
		34,849
	233,45	35,371
	236,9	35,894
	240,35	36,417
	243,8	36,939
	247,25	37,462
	250,7	37,985
	254,15	38,508
	257,6	39,03

 

Режим максимальных нагрузок

 

По условию встречного регулирования желаемое напряжение на стороне НН трансформатора в режиме наибольших нагрузок:

кВ.

Найденное напряжение после регулирования должно быть не больше желаемого в режиме наибольших нагрузок:

.

п/ст 1

Определим желаемое напряжение ответвлений:

кВ.

Определим число ответвлений n:

.

Определим желаемый коэффициент трансформации:

.

Срегулируем напряжение на низкой стороне:

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 2

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 3

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, регулирование не производим.

п/ст 4

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 5

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

Режим минимальных нагрузок

 

По условию встречного регулирования желаемое напряжение на стороне НН трансформатора в режиме наименьших нагрузок:

кВ.

Найденное напряжение после регулирования должно быть не меньше желаемого в режиме наименьших нагрузок:

.

п/ст 1

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 2

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 3

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, регулирование не производим.

п/ст 4

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 5

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

Послеаварийный режим

 

По условию встречного регулирования желаемое напряжение на стороне НН трансформатора в послеаварийном режиме и режиме наибольших нагрузок совпадает:

кВ

Найденное напряжение после регулирования должно быть не больше желаемого:

.

п/ст 1

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 2

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 3

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, регулирование не производим.

п/ст 4

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.

 

п/ст 5

;

;

кВ;

;

;

кВ.

Результат близок к желаемому, производим регулирование.