Расчёты установившегося режима ЭС и Выбор устройства регулирования напряжения

Целью расчёта установившихся режимов (электрического расчёта) ЭС является определение параметров активной и реактивной мощностей по ветвям ЭС, потерь активной и реактивной мощностей в каждом элементе и по ЭС в целом, модулей и фаз напряжений в узлах ЭС в основных нормальных и послеаварийном режимах. Эти данные используются для установления приемлемости режимов по техническим и экономическим условиям, решения вопросов о регулировании напряжения с целью обеспечения заданных (или допустимых) уровней напряжения на шинах подстанций и выяснения возможностей дальнейшего повышения экономичности работы ЭС.

Выбор упрощенной главной электрической схемы подстанций

Рисунок 9 - Принципиальная схема электрических соединений сети

Составление схемы замещения

Расчёту установившихся режимов ЭС предшествует составление ее расчётной схемы замещения. Эта схема получается в результате объединения схем замещения отдельных элементов ЭС в соответствии с принципиальной схемой электрических соединений.

Так, воздушные линии в расчётах представляются П-образной схемой замещения, в которой продольные элементы соответствуют сопротивлению проводов и окружающей среды определяем по формуле:

,             (48)

.                            (49)

где ,  – активное и индуктивное погонные сопротивления проводов;

,  – активная и индуктивная погонные проводимости проводов ВЛ;

n – количество параллельных цепей в линии.

Двухобмоточные трансформаторы в расчётах установившихся режимов представляют Г-образной схемой замещения (однолучевой). При параллельном включении  однотипных трансформаторов параметры     Г-образной схемы определяют по следующим формулам:

,                 (50)

.               (51)

где  – потери короткого замыкания трансформатора, кВт;

 – потери холостого хода трансформатора, кВт;

 – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

 – ток холостого хода трансформатора, %;

 – количество параллельно включенных трансформаторов.

Используя из пункта 2.6.1, определим сопротивления линий, определяем по формуле:

,                             (52)

 Ом,

 Ом,

 Ом,

 Ом,

 Ом.

Для определения активной проводимости ВЛ, определяем по формуле:

,                         (53)

 См,

 См,

 См,

 См,

 См,

Для определения ёмкостной проводимости ВЛ:

 См,

 См,

 См,

 См,

 См,

Тогда проводимости для линий, определяем по формуле:

,                           (54)

 См,

 См,

 См,

 См,

 См,

Определим параметры схемы замещения трансформаторов:

 Ом,

 Ом,

Ом,

Ом.

Проводимости трансформаторов, Ом

 Ом,

 Ом,

 Ом,

 Ом.

Рисунок 11 – Эквивалентная схема замещения электрической сети

Для удобства расчёта введём емкостные проводимости линий в качестве зарядной мощности, которая изменяется в каждом приближении расчёта режима, а проводимости трансформаторов – потерями холостого хода, которые также изменяются на каждом шаге расчёта режима.

Рисунок 12 – Расчётная схема замещения

Далее, в процессе расчёта, в такой схеме все мощности, подтекающие и вытекающие к узлу, сводятся в одну, называемую расчётной мощностью узла, и в дальнейшем все операции производятся именно с расчётными мощностями.