Расчет установившегося режима электрической сети

Чертеж карты режима.cdw

курсовой проект на 6 семестр.doc

Составлены схемы замещения и определены параметры воздушных линий электропередач результаты расчетов приведены в таблице.
Составлены схемы замещения и определены параметры автотрансформаторов результаты расчетов приведены в таблице.
Определены приведенные мощности подстанций. и определены параметры трансформаторов с расщепленной обмоткой.
Определены приведенные мощности электростанции и определены параметры трехобмоточных трансформаторов.
Составлена упрощенная схема замещения электрической сети.
Рассчитан установившейся режим электрической сети.
Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии. Таким образом электрическая сеть как элемент электроэнергетической системы обеспечивает возможность выдачи мощности электростанций ее передачу на расстояние преобразование параметров электроэнергии на подстанциях и ее распределение по некоторой территории вплоть до непосредственных электроприемников.
Простейшим прототипом сложной электроэнергетической системы выступает сеть с двумя источниками питания. Знание режимных свойств такой сети и инструментов качественного анализа ее режимов является тем мостиком который ведет к пониманию свойств и более сложных сетей.
Электрические сети современных энергосистем характеризуются многоступенчатостью т.е. большим числом трансформаций на пути от источников электроэнергии к ее потребителям. Наряду со сложностью конфигурации характерной особенностью электрических сетей является их многорежимность. Под этим понимается разнообразие режимов возникающих при выводе различных элементов сети в плановый ремонт и при аварийных отключениях.
Электрическая сеть должна надежно функционировать обеспечивать качество поставляемой потребителям электроэнергии и должна быть экономически выгодной.
Рисунок 1.1. - Вариант электрической сети
За базисный и балансирующий узлы принимаем шины подстанции Б. Напряжение в базисном узле поддерживаем на 10% выше номинального напряжения сети . Число часов использования максимальной нагрузки принимаем . Тангенс нагрузки для ТЭЦ ТЭЦ=045.
Таблица1.1. Марки проводов и сечения линий
Таблица 1.2. Длины линий км
Таблица 1.3. Марки (тип) трансформаторов автотрансформаторов
нагрузки на подстанциях и мощность ТЭЦ
Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач
Воздушные линии электропередачи (ВЛ) напряжением 110 кВ и выше длиной до 300 км обычно представляются П-образной схемой замещения (рисунок 2) с сосредоточенными параметрами: – активное сопротивление учитывает потери активной мощности на нагрев провода – индуктивное сопротивление определяет магнитное поле возникающее вокруг и внутри провода – активная проводимость учитывает затраты активной мощности на ионизацию воздуха (потери мощности на корону) и токи утечки через изоляторы которыми для ВЛ можно пренебречь – ёмкостная проводимость обусловлена ёмкостями между проводами разных фаз и ёмкостью провод-земля.
Рисунок 2.1. - П-образная схема замещения линии электропередачи
В курсовой работе предусмотрены величины сечений F воздушных линий исключающие возможность появления короны (для сетей с для сетей с ) поэтому активные поперечные проводимости в схемах замещения учитывать не следует.
Расчёт параметров схемы замещения начинают с определения их значений для 1 км длины линии (погонные параметры).
Погонное активное сопротивление сталеалюминевого провода при температуре 200С определяем выражением:
где – удельное электрическое сопротивление алюминия при температуре 200С ; – расчётное поперечное сечение токопроводящей (алюминиевой) части берётся для заданной марки провода из [3 4];
– коэффициент учитывающий удлинение провода из-за скрутки .
При выполнении расчётов установившихся режимов сети отличие эксплуатационной температуры от 200С не учитывается согласно ГОСТ 839-80.
) линия Л1 = 394 мм2
) линия Л2 = 301 мм2
) линия Л3 = 244 мм2
) линия Л4 = 244 мм2
) линия Л5 = 91.7 мм2
) линия Л6 = 118 мм2
Погонное индуктивное сопротивление сталеалюминевого провода рассчитываем по формуле:
где d – диаметр провода d берётся для заданной марки провода из [1 3 4];
– среднегеометрическое расстояние между фазами определяемое следующим выражением:
Здесь – расстояние между проводами фаз а в с.
При расположении фаз по вершинам равностороннего треугольника равно междуфазному расстоянию при горизонтальном расположении проводов
При размещении параллельных цепей на двухцепных опорах потокосцепление каждого фазного провода определяем токами обеих цепей. Однако индуктивное сопротивление одной цепи при учёте и без учёта влияния второй цепи разнится на 5-6% поэтому в практических расчётах вторая цепь не учитывается.
)Линия Л1 d = 27.5 мм Dср = D= 6 м
)Линия Л2 d = 24 мм Dср = D=6 м = 756 м
)Линия Л3 d = 21.6 мм Dср = D=6 м = 7.56 м
)Линия Л4 d = 21.6 мм Dср = D=6 м = 7.56 м
)Линия Л5 d = 13.5 мм Dср = D= 4 м
)Линия Л6 d = 152 мм Dср = D= 4 м
Погонная ёмкостная проводимость определяем выражением:
При выполнении проектных расчётов установившихся нормальных режимов сетей с напряжениями до 220 кВ допустимо использовать упрощенные схемы замещения (рисунке 2.2) в которых погонные ёмкостные проводимости заменяют погонными зарядными мощностями соответствующих линий :
Если передача электроэнергии осуществляется по двухцепным линиям или по двум одноцепным то в расчётах установившихся режимов электрической сети используем эквивалентные схемы замещения. Параметры таких схем определяем как результат параллельного сложения двух одинаковых схем составленных для каждой линии (цепи).
Рис. 2.2. - Упрощенная схема замещения линии электропередачи
Эквивалентные параметры схемы находим по следующим формулам:
Здесь - номинальное напряжение;
n – количество параллельных линий.
Все расчёты оформляем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Параметры схем замещения линий передач
Окончание таблицы 2.1.
Схемы замещения и параметры автотрансформаторов
Автотрансформаторы как правило устанавливаются на мощных узловых подстанциях районных сетей и предназначены для связи сетей двух номинальных напряжений. От шин среднего напряжения таких подстанций обычно получают электроэнергию целые районы с большим числом потребителей. Изображение автотрансформатора в принципиальной электрической схеме сети при наличии устройства РПН (регулирование напряжения под нагрузкой) представлено на рисунке 6.
Автотрансформатор (АТ) имеет последовательную обмотку (П) общую (О) и обмотку низшего напряжения (Н).
Обмотки последовательная и общая электрически соединены друг с другом и пронизываются общим магнитным потоком тогда как обмотка низшего напряжения связана с ними только магнитной связью что отражено на рис. 3.1.
Рисунок 3.1. - Автотрансформатор.
а) изображение автотрансформатора в электрических схемах;
б) схема соединения обмоток автотрансформатора
Автотрансформаторы характеризуются двумя значениями мощности: номинальная – это предельная мощность которая может быть передана со стороны высшего напряжения () типовая – мощность последовательной обмотки (). Расчётная мощность общей обмотки также равна типовой мощности а обмотка низшего напряжения рассчитывается на мощность меньшую или равную типовой. Связь между номинальной и типовой мощностью АТ определяется выражением где a– коэффициент выгодности автотрансформатора: .
Чем меньше коэффициент выгодности тем автотрансформатор более экономичен по сравнению с трёхобмоточным трансформатором. В электрических сетях с a=025; 04; 05.
При расчёте электрических сетей автотрансформаторы учитываются схемами замещения (рисунок 7). Полная схема замещения автотрансформатора имеет вид трёхлучевой звезды где – активные сопротивления соответствующих обмоток высшего среднего и низшего напряжений учитывают потери активной мощности на нагрев обмоток; – соответственно индуктивные сопротивления обмоток учитывают индуктивную мощность на потоки рассеяния. Намагничивающая ветвь подключается со стороны питающей обмотки при этом – активная проводимость обусловлена потерями активной мощности на нагрев магнитопровода а – реактивная проводимость определяет магнитный поток взаимоиндукции обмоток.
Рисунок 3.2. - Полная схема замещения автотрансформатора
Все параметры схемы замещения приведены к номинальному напряжению обмотки высшего напряжения. Для расчёта действительных значений напряжений и токов в обмотках среднего и низшего напряжений в схему включаются идеальные трансформаторы (трансформаторы без потерь мощности) которые учитывают коэффициент трансформации в режиме холостого хода.
Автотрансформаторы характеризуются следующими каталожными данными:
– номинальная мощность МВА; – номинальные линейные напряжения соответственно обмоток высшего (ВН) среднего (СН) низшего (НН) напряжения кВ т.к. параметры схемы замещения отнесены к напряжению обмотки ВН то в дальнейших расчётах напряжения заданы при холостом ходе трансформатора; – максимальное число положительных и отрицательных по отношению к основному выводу обмотки ВН регулировочных ответвлений – относительное значение изменения напряжения в процентах от приходящееся на одно ответвление;
– суммарные потери короткого замыкания для двух обмоток кВт; – напряжения короткого замыкания %. – потери холостого хода кВт; – ток холостого хода %.
Для АТ проводят три опыта короткого замыкания в каждом участвуют две обмотки. Например при коротком замыкании на выводах обмотки СН разомкнутой обмотке НН и подключении к источнику выводов обмотки ВН замеряются значения и при протекании по обмоткам ВН и СН номинальных токов. Следовательно величины и отнесены к автотрансформатора. Если в опыте короткого замыкания участвует обмотка низшего напряжения по обмоткам протекают токи соответствующие номинальной мощности обмотки НН т.е. типовой мощности автотрансформатора. Следовательно и – отнесены к типовой мощности поэтому указанные величины приводят к номинальной мощности АТ;
Используя каталожные данные автотрансформатора проводят расчёт параметров схемы замещения.
Таблица 3.1.Справочные данные выбранных автотрансформаторов.
АТДЦТН- 125000220110
В справочных данных приведено одно значение потерь короткого
замыкания . По нему определяем суммарное активное сопротивление
Мощность обмотки высшего напряжения равна номинальной мощности автотрансформатора а мощность обмотки низшего напряжения составляет от неё не более 50%. При наличии магнитной связи активные сопротивления в схеме замещения обратно пропорциональны мощностям соответствующих обмоток:
)Расчеты для автотрансформатора АТДЦТН- 63000220110
)Расчеты для автотрансформатора АТДЦТН- 125000220110
Для расчёта индуктивных сопротивлений используют напряжения короткого замыкания. Заданные в каталожных данных напряжения и предварительно должны быть приведены к номинальной мощности АТ.
Если в справочниках напряжения отнесены к номинальной мощности пересчёта делать не следует.
Суммарные реактивные сопротивления пар обмоток рассчитываем по формулам:
А индуктивное сопротивление каждой обмотки находим из следующих выражений:
Суммарные реактивные сопротивления пар обмоток:
Индуктивное сопротивление каждой обмотки:
Если индуктивное сопротивление какой-либо обмотки отрицательно в дальнейших расчётах его не учитываем.
Проводимости и схемы замещения вычисляем по результатам опыта холостого хода (х.х). Потребляемая в этом опыте мощность определяем параметрами цепи намагничивания:
Намагничивающая мощность и ток хх в % равны. Так как следовательно
Для АТ с используют упрощенные схемы замещения. В таких схемах отсутствуют идеальные трансформаторы а ветвь намагничивания учитывается потребляемой мощностью (рисунок 3.2.).
Рисунок 3.3. - Упрощенная схема замещения АТ
В схеме электрической сети промышленного района рассчитываемой в курсовой работе автотрансформаторы установлены на узловых подстанциях 1 и 2 и служат для связи сетей двух номинальных напряжений. Так как то в расчётную схему сети они вводятся упрощенной схемой замещения.
Если на подстанции установлено два и более АТ то для упрощенной схемы замещения (см. рисунок 3.3.) определяем эквивалентные параметры:
где n– количество АТ установленных на подстанции.
Если обмотка НН автотрансформатора не нагружена (пст 1) её в схеме замещения не учитывают. Схема замещения упрощается и принимает вид (рисунок 3.4.).
Рисунок 3.4. - Упрощенная эквивалентная схема замещения при отсутствии нагрузки на обмотке НН автотрансформатора
Определим эквивалентные параметры для автотрансформаторов и нарисуем для них упрощенные схемы.
Составим схемы замещения для автотрансформаторов:
Рисунок 3.5. - Упрощённая эквивалентная схема замещения
автотрансформатора АТДЦТН 125000220110
Рисунок 3.6. - Упрощённая эквивалентная схема замещения
автотрансформатора АТДЦТН 63000220110
Приведённые мощности подстанций
1. Расчёт приведённой мощности на понижающей подстанции
На понижающих подстанциях 35-330 кВ устанавливаются трёхфазные двухобмоточные трансформаторы с регулированием коэффициента трансформации без отключения трансформатора от сети (РПН). Для ограничения токов короткого замыкания обмотка низшего напряжения таких трансформаторов может быть разделена (расщеплена) на 2 идентичных каждая рассчитана на 50% от номинальной мощности трансформатора.
Изображение двухобмоточного трансформатора с расщеплённой обмоткой низшего напряжения при наличии РПН в электрической схеме сети представлено на рисунке 4.1.1. а его полная схема замещения на рисунке 15 б. Две ветви схемы замещения учитывающие потери мощности в обмотках имеют одинаковые сопротивления: шунт проводимостей учитывает потери в магнитопроводе.
– суммарные потери короткого замыкания кВт;
– напряжение короткого замыкания %.
Рисунок 4.1.1. - Двухобмоточный трансформатор с расщеплённой обмоткой НН и с РПН в электрической схеме сети (а) его полная схема замещения (б).
Таблица 4.1.1. Значения выбранного трансформатора.
При проведении опыта к.з. обмотки низшего напряжения соединяются параллельно. При коротком замыкании на выводах этих обмоток и подключении к источнику выводов обмотки ВН замеряются и обеспечивающее номинальный ток в обмотках:
а т.к. обмотки НН соединены параллельно то сопротивление каждой определяем:
Объединив формулы (19) и (20) получим:
Проводимости и определяются из опыта хх по формулам (15):
Намагничивающая мощность и ток хх в % равны. Так как по формуле (16):
Рассматриваемая подстанция в дальнейших расчётах может быть представлена мощностью приведённой к шинам ВН причём величина этой мощности определяется с использованием упрощенной схемы замещения трансформатора (рисунок 4.2).
Если на подстанции подключено несколько трансформаторов (n) в схеме замещения (см. рисунок 4.2) учитываются эквивалентные параметры: сопротивления уменьшаются в 2 раза потери мощности в намагничивающей ветви увеличиваются во столько же раз :
Для схемы замещения трансформатора суммарные потери в n параллельно работающих трансформаторах составляют:
где и – суммарные нагрузки на первую и вторую обмотки НН для параллельно работающих трансформаторов применительно к 4-й подстанции:
Тогда мощность подстанции приведенная к шинам ВН:
Рисунок 4.1.2. - Упрощенная схема замещения трансформатора ТРДН-40000110
2. Расчёт приведённой мощности на электростанции
Если на электростанции для передачи и распределения электроэнергии необходимы три номинальных напряжения то применяют трёхобмоточные трансформаторы все три обмотки которых имеют магнитную связь. В настоящее время эти трансформаторы имеют одинаковые мощности обмоток ВН СН и НН равные номинальной мощности трансформатора – 100%100%100% хотя ранее выпускались трансформаторы с соотношением мощностей обмоток 100%100%67% и 100%67%67%. Со стороны нейтрали обмотки ВН подключено устройство РПН что позволяет одновременно регулировать коэффициент трансформации между обмотками ВН-СН и ВН-НН.
Рисунок 4.2.1. - Изображение трёхобмоточного трансформатора в электрических схемах
Таблица 4.2.1. Справочные данные трёхобмоточного трансформатора.
Обычно для современных трансформаторов при равных номинальных мощностях обмоток (100%100%100%) задаётся одно значение потерь короткого замыкания – . Учитывая что при наличии магнитной связи между обмотками отношение активных сопротивлений обмоток обратно пропорционально их мощностям получим для определения активных сопротивлений следующие формулы:
По формулам (13) и (14) рассчитаем параметры трансформатора:
Рассматриваемая в курсовой работе электростанция (ТЭЦ) выдаёт электроэнергию на трёх уровнях напряжений: генераторном 35 кВ и в энергосистему по линии 110 кВ. Все указанные напряжения меньше 220 кВ поэтому в расчётах электростанция может быть представлена приведённой мощностью на шинах ВН. Если за положительное принять направление мощности генерируемой на станции то распределение потоков мощности по обмоткам в эквивалентной упрощенной схеме замещения трансформаторов установленных на ТЭЦ соответствует представленному на рисунке 18.
Потери мощности в обмотках не зависят от направления потоков мощности и для схемы замещения (рисунок 4.2.2) суммарные потери в n работающих трансформаторах по приближённым формулам составим:
где –суммарные нагрузки на обмотках высшего среднего и низшего напряжений для n трансформаторов. Указанные нагрузки применительно к подстанции 5 составляют:
Приведённая мощность подстанции учитывая принятое за положительное направление генерируемой мощности определяем:
Полученная в результате расчёта положительна () значит ТЭЦ по линии 110 кВ выдаёт мощность в сеть (является вторым по отношению к балансирующему узлу (Б) источником мощности).
Рисунок 4.2.2 – Упрощённая эквивалентная схема замещения трёхобмоточного трансформатора ТДТН-80000110
Упрощенная схема замещения электрической сети
В однолинейную схему замещения электрической сети линии передачи вводятся П-образными схемами; автотрансформаторы и трёхобмоточные трансформаторы – трёхлучевыми схемами с подключением намагничивающей ветви со стороны питающей обмотки; двухобмоточные трансформаторы учитываются Г-образными схемами а двухобмоточные трансформаторы с расщеплёнными обмотками – как трёхобмоточные или содержат в схеме замещения два луча и намагничивающую ветвь со стороны питающей обмотки.
Составляя схему замещения для рассматриваемой в курсовой работе электрической сети необходимо учесть:
Тупиковые подстанции задаются приведёнными значениями мощности;
Электрическая сеть имеет участки с разными напряжениями. Связь осуществляется через автотрансформаторы. Для расчёта режима сети желательно все элементы схемы замещения привести к одному базисному напряжению приняв за него автотрансформатора. В упрощенной схеме указывают приведённые значения сопротивлений линий Л5 и Л6:
За принимается напряжение 230 кВ а т.е. переключатель ответвлений установлен на нулевой отпайке.
Со стороны низшего напряжения автотрансформатора подстанции 1 нагрузки нет поэтому в расчётной схеме не учитывают сопротивления а участки схемы замещения определяющие параметры обмоток высшего и среднего напряжений соединяются последовательно.
На схеме (рисунок 5.1.) все параметры должны быть представлены числовыми значениями.
Рисунок 5.1.- Упрощённая схема замещения электрической сети
Расчёт установившегося режима электрической сети
Перед выполнением расчёта необходимо определить расчётные нагрузки в узлах и составить расчётную схему замещения. Конфигурация и параметры расчётной схемы полностью соответствуют упрощенной схеме замещения (рисунок 6.1.1.) а расчётные нагрузки применительно к рисунку 6.1.1 определяются следующим образом:
Реактивные составляющие нагрузок и отрицательны.
Для узла 10 величины расчётной мощности зависят от направления приведённой мощности.
По рисунку 6.1. определяем направление и величину расчётной мощности в узле 10.
Рисунок 6.1. Определение расчётной нагрузки в узле 10.
Нашему случаю соответствует рисунок 6.1. а) станция генерирует мощность в систему:
Направление и величина расчётной мощности в узле 10 должна проставляться в соответствии с рисунком 20. Все переменные обозначенные на расчётной схеме сети рисунке 6.1. должны быть заменены числовыми значениями.
Используя расчётную схему сети проводим параллельно расчёт установившегося режима сети «вручную».
При расчёте параметров режима электрической сети «вручную» рассматривают 2 случая: расчёт проводят «по данным конца» если задано напряжение на шинах наиболее удалённого потребителя; расчёт проводится методом последовательных приближений если задано напряжение на шинах источника (расчёт «по данным начала»). В том и другом случаях расчёт ведут последовательно для каждого участка сети с использованием формул работ .
В рассматриваемой задаче известной величиной является напряжение в базисном узле следовательно расчёт проводится «по данным начала». Начиная расчёт необходимо проанализировать полученную расчётную схему сети .Рассматриваемая схема содержит 10 узлов включая базисный и 10 ветвей. Причём участки между узлами 1 2 3 4 образуют замкнутую электрическую сеть а остальные представляют собой ответвления от неё: участки между узлами 2 7 9 – распределительную магистраль а участки между узлами 4 5 6 8 10 – разветвлённую магистраль.
Если сеть содержит замкнутый контур схема её рассчитывается как кольцевая. Все подстанции получающие питание по ответвлениям кольцевой схемы должны быть заменены эквивалентной нагрузкой в соответствующем узле кольца которую определяют суммированием собственной расчётной нагрузки узла с нагрузками и потерями мощности на ответвлении. Следовательно в начале необходимо рассчитать магистральные участки а затем кольцевую сеть. В расчёте «по данным начала» расчёт режима выполняется в два этапа.
1. Расчёт потоков мощности в электрической сети
В первом приближении (на первом этапе) напряжения во всех узловых точках приравниваем к номинальному напряжению сети и находим распределение мощности по участкам сети. Расчёт ведём от конца (наиболее удалённые подстанции) к началу линии (питающий узел). Для разомкнутой сети питающим узлом является подстанция 2 для разветвлённой – подстанция 4 (рисунок 6.1.1.). Любой участок этих сетей представлен простейшей схемой замещения – двумя последовательно включенными активным и индуктивным сопротивлениями.
Добавляя к потоку мощности у приёмного конца каждого участка потери мощности на нём определяем значение мощности у его питающего конца. В узловых пунктах производим сложение значений мощности собственной нагрузки и потоков мощности отходящих ветвей. Расчёт продолжаем до определения полной мощности поступающей в данную сеть из пункта питания. Для каждого участка в соответствии с принятыми на схеме обозначениями (рисунок 6.1.1.) используем следующие расчётные формулы:
Рисунок 6.1.1 – Расчётная схема электрической сети
Рисунок 6.1.2. - Потокораспределение для участка электрической сети.
Мощность в начале n - го участка:
Мощность в конце (n-1) - го участка:
Примечание. При определении потоков мощности в ветвях схемы необходимо следить за направлением потока и правильно учитывать потери мощности. Если в узле j мощность генерируется то есть поток направлен от узла j к узлу (j-1) то и .
В результате расчёта магистральных ответвлений определяем потоки мощности в начале ветвей 2-7 – и 4-5 – а затем эквивалентные нагрузки в узлах 2 и 4.
Определим потоки мощности в магистральных ответвлениях по рисунку 5.1.
Рассмотрим распределительную магистраль с узлами 2-7-9:
Рассмотрим разветвлённую магистраль с узлами 4-5-6-8-10:
Рисунок 6.1.3. – Потокораспределение в кольцевой сети
Рассчитываем кольцевую схему сети разрезая её по балансирующему узлу Б (рисунок 6.1.3.). Вначале находим распределение потоков мощности в сети без учёта потерь в зависимости от нагрузок и полных комплексных сопротивлений ветвей сети входящих в кольцо; определяем точку потокораздела в соответствующем узле схемы и потоки мощности поступающие в неё с двух сторон:
По рисунку 6.1.3. определяем полные комплексные сопротивления между узлами:
Производим проверку: и рассчитываем остальные потоки по балансу мощности для узлов сети:
В результате расчёта получена одна точка потокораздела в узле 4 (отмечен чёрным треугольником) для активной и реактивной мощности то сеть условно делим по ней на две разомкнутые. Нагрузку в конце каждой разомкнутой сети определяем потоком мощности поступающей по соединённой с ней линии (рисунок 6.1.4.).
Рисунок 6.1.4. – Разомкнутые расчётные схемы для кольцевой сети
При расчёте кольцевой сети получены две точки потокораздела: точка 4 для активной мощности точка 3 для реактивной мощности. Значит при делении сети на две разомкнутых участок между точками потокораздела не рассматривается (рисунок 6.1.5. и 6.1.6.).
Рисунок 6.1.5. – Кольцевая сеть с двумя точками потокораздела
Значения нагрузок в точках потокораздела рассчитываются по формулам:
где и – соответственно потери реактивной и активной мощности в 3-й линии.
Потери мощности определяем по формулам:
Полученные значения потоков мощностей отобразим на рисунке 6.1.6.
Рисунок 6.1.6. – Разомкнутые расчётные схемы для сети с двумя точками потокораздела
Рассчитаем потоки мощности в разомкнутой схеме:
Далее расчёт проводим так как рекомендуется для разомкнутой сети при заданном напряжении в Б. Первый этап расчёта заканчиваем определив мощность балансирующего узла совмещённого с базисным:
2. Расчёт напряжений на подстанциях.
На втором этапе (во втором приближении) по напряжению базисного узла =242кВ рассчитываем напряжения во всех остальных точках сети последовательно от базисного узла к наиболее удалённым потребителям. Например для ветви n вычисляем соответственно продольную и поперечную составляющие падения напряжения в сопротивлении (рисунок 6.1.2.)
Если на ветви поток мощности направлен от узла j в узел (j-1) то
Проведём расчёт напряжений во всех точках сети:
Рассчитаем падение напряжений на магистрали идущей от узла 2.
Рассчитаем падение напряжений на магистрали идущей от узла 4.
Расчёт потерь мощности и энергии в сети
Для определения потерь энергии за год можно пользоваться следующими формулами:
для двухобмоточных трансформаторов
для трансформаторов с расщеплённой обмоткой
для трёхобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов
Здесь n – количество трансформаторов установленных на подстанции;
t– время наибольших потерь рассчитывается по эмпирической формуле:
где – число часов использования наибольшей нагрузки;
– коэффициент загрузки трансформаторов:
Суммарные потери мощности для любой линии электропередачи указаны на карте режима.
– потери мощности в обмотках высшего среднего и низшего напряжения трансформатора или автотрансформатора;
– потери мощности в одной и другой ветвях трансформатора с расщеплёнными обмотками.
Суммарные потери мощности в обмотках автотрансформаторов также берутся с карты режима; а для трансформаторов установленных на подстанциях 4 и 5 из пункта 4.
Общие потери энергии определяем как сумму потерь энергии во всех элементах схемы замещения.
Суммарные мощности нагрузок и суммарную переданную к потребителям электроэнергию находим следующим образом:
где – заданные наибольшие нагрузки потребителей; i=1 6.
Определяем потери в сети по карте режима:
Определим суммарные мощности нагрузок:
Определим суммарные потери мощности и энергии в % к суммарной мощности нагрузок и и энергии :
Потери активной мощности:
Методические указания (электронный вариант);
Идельчик В. И.Электрические системы и сети. -М.: Энергоатомиздат 1989
.Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач . 9
Схемы замещения и параметры автотрансформаторов .16
Приведённые мощности подстанций .. 27
1. Расчет приведённой мощности на понижающей подстанции 27
2. Расчёт приведённой мощности электростанции 31
Упрощенная схема замещения электрической сети .36
Расчёт установившегося режима электрической сети . .. . 40
1. Расчёт потоков мощности в электрической сети 43
2. Расчёт напряжений на подстанциях 53
Расчёт потерь мощности и энергии в сети . 56

расчетная схема.cdw

титульник_проект.doc

Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра Электромеханики .
Расчет установившегося режима электрической сети
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по Электроэнергетике
(обозначение документа)
ЦОП УГАТУ з. 169 Т. 3000 2004г.
Кафедра Электромеханикифакультет АП
на курсовой проект по Электроэнергетике .
на тему Расчет установившегося режима электрической цепи.
выдано 18 февраля 2008 г. студенту 3 курса.
1 определить параметры схем замещения линий передач и автотрансформаторов установленных на системных подстанциях;
2рассчитать приведённые мощности для тупиковых подстанций;
3рассчитать установившийся режим электрической сети: составить расчётную однолинейную схему замещения сети; найти потокораспределение активных и реактивных мощностей в ветвях схемы с учётом потерь мощности; определить напряжения в узловых точках;
4представить результаты расчёта в виде карты режима;
5определить суммарные потери мощности и энергии в именованных единицах и в процентах к суммарной мощности нагрузок и и энергии ;
1. Чертеж расчетной схемы сети (формат А3).
2. Чертеж карты режима электрической сети (формат А3).
Срок выполнения 2008 г.
Руководитель проекта