Определение напряжения на шинах подстанций во всех режимах и выбор способов регулирования напряжения

5.1. Вычисление напряжений на шинах ВН подстанций

Целью данного расчета является вычисление действительных напряжений на шинах ВН всех ТП в максимальном, минимальном и послеаварийном режимах.

Напряжение вычисляем сначала в линии, а потом в обмотках трансформаторов.

Удобнее если направление расчета совпадает с направлением потоков мощностей. В этом случае мы всегда располагаем исходным напряжением. Это может быть или заданное напряжение электростанции, или напряжение на одной из подстанций, которое мы вычислили, двигаясь от источника вдоль по линии по направлению к точке раздела.

Расчетная формула для вычисления напряжений линии:

 - заданное напряжение начала расчетного звена, кВ;

 - напряжение конца звена, кВ;

 - активная составляющая мощности начала звена, МВт;

 - реактивная составляющая мощности начала звена, МВар;

 - активное сопротивление звена, Ом;

 - реактивное сопротивление звена, Ом.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Вычисление напряжения на шинах ВН подстанций.

Например, максимальный режим:

Минимальный режим:

Послеаварийный режим (максимальный):

Послеаварийный режим (минимальный):

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

U_max = 233,2                     

U_min = 226,6                   U_max = 225,53              U_max =224,05                   U_max = 226,08

U _{п/ аmax} = 235,4              U_min = 218,45              U_min = 217,4                     U_min = 219,7

                                         U _п/аmax = 202,3         U _п/аmax =207,65                   U _п/аmax = 218,3

 Рис.37              U _п/аmin = 201,1          U _п/аmin =206,7                      U _п/аmin = 217,3

5.2.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Вычисление приведённых напряжений в обмотках трансформаторов.

Этот расчет аналогичен и выполняется по той же формуле, что и в предыдущем пункте. Целью расчетов является вычисление приведенных напряжений трансформаторов для последующего решения вопроса о выборе способов регулирования напряжений.

Расчетная формула:

Примечание: за звенья у трехобмоточного трансформатора следует принимать участки схемы замещения: от шин ВН до узловой точки 0, от 0 до шин СН и НН. Все расчеты сводим в схемы рис 43, 44, 45, 46.

Пример расчета трехобмоточный трансформатор пункт 1.

Максимальный режим:

Минимальный режим:

Послеаварийный максимальный режим:

 

Послеаварийный минимальный режим:

Umax = 224,05 Umin = 217,4 Uп/аmax = 207,65 Uп/аmin = 206,7

= 224,05  = 217,4 = 207,65 = 206,7

44,14 + j32,58

39,12 + j31,72

1,8

82,5

1,8

62,5

= 211,5  = 204,8 = 194,1 = 193,5

0

0

1,8

24,03 + j14,88

22,025 + j15,7

20,02 + j13,5

17,015 + j12,41

= 211,7  = 205,04 = 194,3 = 193,7

Рис.38

 

Рис. 46

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Umax = 225,53 Umin = 218,45 Uп/аmax = 202,3 Uп/аmin = 201,1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Пункт №2:

 

 

= 214,7  = 206,5 = 190,2 = 188,1

50,35

1,95

68,23 + j46,05

65,022 + j49,38

 

Рис. 39

 

Umax = 226,08 Umin = 219,7 Uп/аmax = 218,3 Uп/аmin = 217,3

Пункт №3:

 

 

58,17 + j41,63

51,14 + j39,4

= 216,3  = 210,2 = 208,2 = 207,7

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис.40

 

5.3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Регулирование напряжения на ТП с помощью устройства РПН

    

В нормальном режиме работы энергосистемы на шинах электростанций и на шинах вторичного напряжения подстанций должно быть обеспечено встречное регулирование напряжения в пределах в режиме максимальных нагрузок напряжение на шинах питающего центра должно поддерживаться на уровне Uном + 5 - + 7%, а в режиме минимальных нагрузок Uном + 3 - + 5%

Конкретно говоря, на шинах 6 кВ в режиме максимальных нагрузок напряжение может изменяться в пределах 6,3 - 6,42 кВ, в режиме минимальных нагрузок 6,24- 6,3 кВ. Аналогично, на шинах 10 кВ: мах: 10,5 - 10,7 кВ; мин: 10,3 - 10,5 кВ на шинах 35 кВ: мах: 37 - 39 кВ; мин: 36 - 37 кВ

  При этом для трехобмоточных трансформаторов важно поддержание напряжения именно на шинах НН иногда в ущерб напряжению на СН, поскольку за напряжением 35 кВ следует еще один каскад трансформации с дополнительной возможностью поправки не отрегулированного напряжения.

  Ввиду изложенного, расчет напряжения трехобмоточного трансформатора надо начинать с НН. В начале расчета следует задаться желательным напряжением Uж, которое для каждого режима может иметь свое значение.

  Для выбранного Uж подбираем соответствующее ответвление на РПН, которое считаем неизменным и под которое подстраиваемся.

  Вычисления выполняем для всех режимов.

Алгоритм расчета:

1. Вычисляем действительное напряжение на шинах НН трансформаторов на основном ответвлении (в нулевом положении РПН):

,  - номинальные напряжения обмоток;

 - приведенное напряжение обмотки.

2. Выбираем желаемое напряжение для каждого режима.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3. Вычисляем возможную поправку напряжения в %:

4. Находим ближайшее ответвление РПН:

 - значение поправки напряжения на одну ступень РПН.

5. Вычисляем напряжение с учетом выбранной ступени:

Пример расчета трехобмоточный трансформатор пункт №1 (максимальный режим):

Выбираем желаемое  значение напряжение

Выбираем -6 ступень регулирования.

Для расчета  используем эту же ступень регулирования.

Остальные расчеты аналогичны. Результаты расчетов сводим в таблицу №10.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Таблица №10

Величина	ПС 1	ПС 2	ПС 3
1. U ВН 1.1. U ВН.МАХ	224,05	225,53	226,08
1.2. U ВН.МIN	217,4	218,45	219,7
1.3. U ВН.П.А. MAX	207,65	202,3	218,3
1.4. U BH П.А. MIN	206,7	201,1	217,3
2. U НН 2.1 U НН.МАХ	207,5	214,7	216,3
2.2 U ННМАХ.Ж	10,6	10,6	6,4
2.3 U НН.МАХ. О	9,92	10,27	6,2
2.4 U HH MAX скор	10,6	10,58	6,4
2.5 РПН %	-6·1%	-2·1,5%	-2·1,5%
2.6 U’ НН.МIN	201,1	206,5	210,2
2.7 U НН.МIN.O	9,62	9,88	6,03
2.8 U НН.МIN.Ж	10,35	10,34	6,3
2.9 U HH MIN СКОР	10,34	10,34	6,3
2.10 РПН %	-7·1%	-3·1,5%	-3·1,5%
2.11. U’ НН.П.А. MAX	189,8	190,2	208,2
2.12. U НН.П.А. MAX O	9,1	9,09	5,97
2.13. U НН.П.А. MAX Ж	10,5	10,3	6,3
2.14. U HH П.А. MAX СКОР	10,32	10,34	6,3
2.15. РПН %	-12·1%	-8·1,5%	-3·1,5%
2.16. U’ НН.П.А. MIN	189,5	188,1	207,7
2.17. U НН.П.А. MIN O	9,06	8,996	5,96
2.18. U НН.П.А. MIN Ж	10,3	10,3	6,24
2.19. U HH П.А. MIN СКОР	10,3	10,3	6,24
2.20. РПН %	-12·1%	-8·1,5%	-3·1,5%
2. U СН 3.1 U' CH MAX	211,5	-	_
3.2 U CH O CKOP MAX	37,66	-	_
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 3.3 U' CH MIN	204,8	-	_
3.4 U CH O CKOP MIN	36,9	-	_
3.5 U' CH П.А. MAX	194,1	-	_
3.6 U CH O CKOP П.А. MAX	36,92	-	_
3.7 U' CH П.А. MIN	193,5	-	-
3.8 U CH O CKOP П.А. MIN	36,81	-	-

 

На ПС 1 в послеаварийном режиме имеющимися РПН желаемого напряжения добиться невозможно.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6. Заключение

С помощью данных на проект была спроектирована электрическая сеть для электроснабжения пунктов с различной структурой электропотребления и режимом работы.

Зная только взаимное расположение потребителей и их максимальную нагрузку, с учетом значимых требований были составлены 5 вариантов конфигурации сети. Из них были отобраны две схемы наиболее рациональные по ряду признаков. И произведен их технический и экономический анализы. Был просчитан максимальный и послеаварийный режим. На шинах НН с помощью регулирования напряжения было достигнуто желаемое его значение, тем самым обеспечены требования к качеству электроэнергии.

Анализ режимов позволил оценить устойчивость и надежность работы сети в установившихся режимах.

Полученная сеть электроснабжения наиболее рациональна как по экономическим, так и техническим требованиям.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Список используемой литературы:

1.          Методическое пособие по выполнению курсового проекта по предмету «Электрические сети» для студентов специальности 1001 «эелктрооборудование электрических станций и подстанций» под редакцией А.Н. Разживина, 2001

2. Методическое пособие по выполнению части дипломного проекта «Проектирование электрической сети» для студентов специальности 140206 «Электрооборудование электрических станций и сетей», под редакцией Ю. А. Васильевой, 2006

3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). – 7-е изд. – М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2002

4. «Справочник по проектированию электрических сетей» Файбисович Д.Л. 2-е издание, переработанное и дополненное, Москва, ЭНАС, 2007г;

5. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. Под ред. СС Рокотяна и И.М. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985 – 352с.

6. Электрические сети и системы В.А. Боровиков, В.К. Косарев, Г.А. Ходот Л.: Энергия, 1968

7. «Электроэнергетические системы и сети», Идельчик В.И. Москва, Энергоатомиздат, 1989 г.

8. "Электрическая часть электростанций и подстанций". Справочные материалы для кypсового и дипломного проектирования: 4-е издание, переработанное и дополненное - 608 с.: ил. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Москва: Энергоатомиздат, 1989.

http://pue8.ru/elektricheskie-seti/283-stalnye-mnogogrannye-opory.html - переимущества СМО подробно.

http://www.tdmetako.com/-----------------------220-2.html выбор опор

 

Индивидуальное задание к дипломному проекту:

«Замена опор 0,4 кВ и техника безопасности при выполнении работ»

Введение

Опоры ЛЭП предназначены для поддержки и натяжки токонесущих проводов или проводов связи, в зависимости от назначения. Опоры воздушных линий электропередач являются основным составным элементом устройства магистрали. Также для сооружения ВЛ с целью крепления и поддержки проводов применяется линейная арматура – крюки, зажимы, траверсы и т.д.

В настоящее время для монтажа линий электроснабжения по воздуху применяются следующие типы опор ЛЭП, состоящие из стоек:

· промежуточные

являются наиболее распространенными и устанавливаются на прямых участках линий электропередач. Они используются для поддержания проводов и не предназначены для восприятия нагрузок от натяжения проводов вдоль линии.

· анкерные

устанавливаются на прямых участках линии электропередач, а также в местах перехода последних через естественные преграды или различные инженерные сооружения. Особенностью данного типа опор является жесткая и прочная конструкция, которая позволяет воспринимать значительную продольную нагрузку.

· угловые

устанавливаются при необходимости осуществить поворот трассы электропередачи на большой угол (при углах в пределах 30 градусов могут использоваться угловые промежуточные опоры). Если угол больше 30 градусов, то применяются специальные анкерные угловые опоры, которые имеют значительно более жесткую конструкцию, а крепление проводов осуществляется с помощью анкеров.

· концевые

устанавливаются в начале или конце линии электроснабжения и являются разновидностью анкерных опор ЛЭП. Их особенностью является восприятие нагрузки от натяжения проводов и тросов только в одном направлении.