Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети

СОДЕРЖАНИЕ


ЗАДАНИЕ НА РГ

1. составление схемы замещения сети

1.1 Расчет параметров схемы замещения ЛЭП

1.2 Определение параметров схемы замещения подстанции

1.3 Составление схемы замещения сети

2. Расчет рабочего режима сети

2.1 Нулевая итерация

2.2 Первая итерация

3. Расчет рабочего режима сети с учетом конденсаторной батареи

3.1 Нулевая итерация

3.2 Первая итерация

ЗАКлючение

Библиографический список


ЗАДАНИЕ НА РГЗ


От шин районной подстанции 1 по двухпроводной воздушной ЛЭП осуществляется электроснабжение понизительной подстанции 2, на которой установлено два одинаковых трехобмоточных трансформатора Тр 1 и Тр 2. Схема описанной электрической сети представлена на рис. 1. Исходные данные к расчету рабочего режима сети: действующее значение напряжения на шинах узловой подстанции 1 – U1; длина ЛЭП от подстанции 1 до подстанции 2 – L; марка провода ЛЭП; расположение проводов на опорах; среднее расстояние между проводами фаз – D; число проводов в фазе – n; шаг расщепления – аср; тип трансформатора; номинальные напряжения обмоток высшего, среднего и низшего напряжения – UВН/UСН/UНН; нагрузки трансформаторов на сторонах среднего и низшего напряжений соответственно Расчет рабочего режима электрической сети и Расчет рабочего режима электрической сети) приведены в табл.1.


Таблица 1 – Исходные данные к курсовой работе

Номер варианта Параметры электрической сети

U1,

кВ

L,

км

Марка провода

Расположение

проводов

D,

м

n

аCР,

мм


Тип

трансформатора

UВН/UСН/UНН,

кВ

Расчет рабочего режима электрической сети,

МВЧА

Расчет рабочего режима электрической сети,

МВЧА

32 39 25 АС - 95/16 В вершинах треугольника 4,0 1 - ТМТН-10000/35 36,75/10,5/6,3

6+j2


7+j1

Расчет рабочего режима электрической сети

Рисунок 1 – Схема электрической сети

1. составление схемы замещения сети


Расчет параметров схемы замещения ЛЭП


Из курса “ТОЭ” известно, что любая длинная линия является линией с распределёнными параметрами, которую можно представить в виде множества соединённых в цепочку элементарных участков, каждый из которых может быть представлен в виде “П” – образной схемы замещения, с одинаковыми значениями погонных параметров ZП и YП, где: ZП = RП + jXП – продольное погонное сопротивление линии; YП = gП +jbП – поперечная погонная проводимость линии. Так как в нашем случае используется относительно короткая ЛЭП (L < 300 км), то распределенностью параметров можно пренебречь и считать их сосредоточенными.

Рассмотрим сначала однопроводную ЛЭП и рассчитаем для нее параметры схемы замещения. Необходимые размеры и сечения провода приведены в табл. 1.1.


Таблица 1.1 – Расчётные данные сталеалюминевого провода АС - 95/16

Sном,

мм2 (алюминий / сталь)

Сечение проводов, мм2

Диаметр провода,

мм


Алюминиевых Стальных
95/16 95,4 15,9 13,5

Определяется активное сопротивление линии:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.1)


где L – длина ЛЭП, км; F – сечение активной части провода, мм2; γ – удельная проводимость алюминия.

Согласно (1.1):

Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется индуктивное сопротивление линии:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.2)


где Расчет рабочего режима электрической сети - радиус провода, мм; Расчет рабочего режима электрической сети - среднее геометрическое расстояние между осями соседних фаз, мм; Расчет рабочего режима электрической сети - относительная магнитная проницаемость проводника (алюминия); L – длина ЛЭП, км.

Определяется среднее геометрическое расстояние между осями соседних фаз:


Расчет рабочего режима электрической сетимм. (1.3)


Согласно (1.2):


Расчет рабочего режима электрической сети Ом.


Определяется активная проводимость линии:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.4)


где ΔРкор – потери активной мощности на корону, кВт; Uн – номинальное напряжение на ЛЭП, кВ.

Определяются потери активной мощности на корону:

Расчет рабочего режима электрической сети (1.5)


где Расчет рабочего режима электрической сети - коэффициент, учитывающий атмосферное давление; Uф – фазное напряжение ЛЭП, кВ; Uф.кор. - фазное напряжение, при котором появляется корона, кВ.

Определяется фазное напряжение ЛЭП:


Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется фазное напряжение, при котором появляется корона:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.6)


где Расчет рабочего режима электрической сети - коэффициент, учитывающий состояние поверхности провода; Расчет рабочего режима электрической сети - коэффициент, учитывающий состояние погоды;

Согласно (1.6):


Расчет рабочего режима электрической сети


Фазное напряжение, при котором возникает корона значительно выше действительного (625,524 > 20,2073), поэтому в данной ЛЭП коронирования не будет и соответственно потерь, связанных с ним тоже. Таким образом, активная проводимость в схеме замещения ЛЭП будет отсутствовать.

Определяется реактивная проводимость линии:

Расчет рабочего режима электрической сети (1.7)


где К = 1,05 - коэффициент, учитывающий влияние земли и грозозащитных тросов.

Согласно (1.7):


Расчет рабочего режима электрической сети


В нашем задании ЛЭП – двухпроводная, оба участка исследуемой ЛЭП имеют одинаковые параметры и соединены параллельно. То есть предоставляется возможность упростить схему замещения. При этом значения продольных параметров схемы замещения линии уменьшаются вдвое, а значения поперечных увеличиваются в такое же количество раз. Таким образом, полная схема замещения ЛЭП, приведённая на рис. 1.1, соединяющей подстанцию 1 с подстанцией 2 будет иметь следующие значения параметров:


Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети

Рисунок 1.1 – Схема замещения ЛЭП


Определение параметров схемы замещения подстанции 2


Подстанция 2 состоит из двух трансформаторов ТМТН-10000/35, соответствующие обмотки которых соединены параллельно между собой. Рассчитаем параметры схемы замещения одного трансформатора, а затем скорректируем полученные значения для случая параллельного соединения трансформаторов аналогично тому, как поступили с ЛЭП.

Каталожные данные трансформатора типа ТМТН-10000/35 приведены в табл. 1.2.


Таблица 1.2 - Каталожные данные трансформатора типа ТМТН-10000/35

Мощность

SНОМ.ТР, МВЧА


Тип

Пределы

регулирования напряжения, %

КАТАЛОЖНЫЕ ДАННЫЕ



UНОМ, кВ UК, %

DРК,

кВт

DРХ,

кВт

IХ,

%`




ВН СН НН В-С В-Н С-Н


10

ТМТН-

10000/35

±8ґ1,5 36,75 10,5 6,3 16,5 8 7,2 75 18 0,85

Активные сопротивления обмоток (здесь и далее имеются ввиду приведенные значения) трансформатора определяются по формуле:

Расчет рабочего режима электрической сети (1.8)


где Расчет рабочего режима электрической сети - потери короткого замыкания трансформатора, кВт; Расчет рабочего режима электрической сети - номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ; Расчет рабочего режима электрической сети - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Активные сопротивления обмоток равны между собой и равны Расчет рабочего режима электрической сети.

Согласно (1.8):


Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется индуктивные сопротивления обмоток трансформатора.

Сопротивление обмотки ВН:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.9)


где Расчет рабочего режима электрической сети - напряжение короткого замыкания обмотки ВН, %; Расчет рабочего режима электрической сети - номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ; Расчет рабочего режима электрической сети - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Определяется напряжение короткого замыкания обмотки ВН:


Расчет рабочего режима электрической сети %.


Согласно (1.9):

Расчет рабочего режима электрической сети Ом.


Сопротивление обмотки СН:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.10)


где Расчет рабочего режима электрической сети - напряжение короткого замыкания обмотки СН, %.

Определяется напряжение короткого замыкания обмотки СН:

Расчет рабочего режима электрической сети %.


Согласно (1.10):


Расчет рабочего режима электрической сети Ом.


Сопротивление обмотки НН:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.11)


где Расчет рабочего режима электрической сети - напряжение короткого замыкания обмотки НН, %.

Определяется напряжение короткого замыкания обмотки НН:


Расчет рабочего режима электрической сети %.


Согласно (1.11):

Расчет рабочего режима электрической сети Ом.

Определяется активная проводимость трансформатора:


Расчет рабочего режима электрической сети(1.12)

где Расчет рабочего режима электрической сети - потери холостого хода трансформатора, кВт.

Согласно (1.12):


Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется индуктивная проводимость трансформатора:


Расчет рабочего режима электрической сети (1.13)


где Расчет рабочего режима электрической сети - ток холостого хода трансформатора, %.

Согласно (1.13):


Расчет рабочего режима электрической сети


Как уже говорилось, на подстанции имеются два одинаковых трансформатора, работающие параллельно. В связи с этим предоставляется возможным упрощение схемы замещения подстанции 2. Продольные параметры схемы замещения одного трансформатора уменьшаются в два раза, а поперечные увеличиваются в такое же количество раз. Значения параметров схемы замещения, представленной на рис. 1.2, будут следующими:


Расчет рабочего режима электрической сети Ом.

Расчет рабочего режима электрической сети Ом.


Расчет рабочего режима электрической сети

Рисунок 1.2 - Схема замещения подстанции 2


Расчет рабочего режима электрической сети Ом.

Расчет рабочего режима электрической сети Ом.

Расчет рабочего режима электрической сетиСм.

Расчет рабочего режима электрической сети См.


Составление схемы замещения сети


Для составления схемы замещения сети используем схемы замещения ЛЭП и подстанции 2 (рис. 1.1 и рис. 1.2). Схема замещения сети показана на рис. 1.3. Для удобства дальнейших расчетов несколько упростим схему и переобозначим значения параметров. Окончательный вид схема замещения сети будет иметь, как показано на рис. 1.4. Значения параметров схемы замещения приведены в табл. 1.3.


Таблица 1.3 - Значения параметров схемы замещения

b1, См b2, См

Расчет рабочего режима электрической сети, Ом

Расчет рабочего режима электрической сети, Ом

Расчет рабочего режима электрической сети, Ом

Расчет рабочего режима электрической сети, Ом

Расчет рабочего режима электрической сети, Ом

Расчет рабочего режима электрической сети, См

1,3191·10-4 -3,3067·10-4 3,7652 0,5065 5,3716 5,8412 5,301 2,6656·10-5

Расчет рабочего режима электрической сети

Рисунок 1.3 - Схема замещения сети


Расчет рабочего режима электрической сети

Рисунок 1.4 - Окончательный вид схемы замещения сети


2. Расчет рабочего режима сети


Схема замещения сети с обозначением распределения мощностей по участкам приведена на рис. 2.1. Расчет рабочего режима будет производиться итерационным методом.


2.1 Нулевая итерация


На нулевой приближенно определяется мощность центра питания сети - SA, в нашем случае это подстанция 1. Расчет ведется, двигаясь от конца сети к началу. Падением напряжения в сети на нулевой итерации пренебрегают и считают, что оно везде одинаково и равно напряжению центра питания - Расчет рабочего режима электрической сети.

Определяется мощность в точке 2 со стороны СН:


Расчет рабочего режима электрической сети (2.1)


где Расчет рабочего режима электрической сети - нагрузка трансформатора на стороне среднего напряжения, МВА; UA – напряжение на шинах узловой подстанции, кВ; R3 – активное сопротивление обмотки среднего напряжения, Ом; Х3 – индуктивное сопротивление обмотки низкого напряжения, Ом.

Согласно (2.1):


Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется мощность в точке 2 со стороны НН:

Расчет рабочего режима электрической сети (2.2)


Расчет рабочего режима электрической сети

Рисунок 2.1 - Схема замещения сети с обозначением распределения мощностей


где Расчет рабочего режима электрической сети - нагрузка трансформатора на стороне низкого напряжения, МВА; R4 – активное сопротивление обмотки низкого напряжения, Ом.

Согласно (2.2):


Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется суммирующее значение мощности в точке2:


Расчет рабочего режима электрической сети (2.3)


где Расчет рабочего режима электрической сети, Расчет рабочего режима электрической сети- мощности в точке 2 со стороны СН и НН, соответственно, МВА.

Согласно (2.3):

Расчет рабочего режима электрической сети


Определяются коэффициенты распределения активной мощности обмотки ВН между обмотками СН и НН обозначим через Расчет рабочего режима электрической сети и Расчет рабочего режима электрической сети соответственно. Реактивной – Расчет рабочего режима электрической сети и Расчет рабочего режима электрической сети. Они будут необходимы для расчета следующей итерации.


Расчет рабочего режима электрической сети Расчет рабочего режима электрической сети


Расчет рабочего режима электрической сети Расчет рабочего режима электрической сети

Определяется мощность в точке 1 со стороны ВН:


Расчет рабочего режима электрической сети (2.4)


где Расчет рабочего режима электрической сети- суммирующее значение мощности в точке 2, МВА; R2 – активное сопротивление обмотки высокого напряжения, Ом; Х2 – индуктивное сопротивление обмотки высокого напряжения, Ом.

Согласно (2.4):


Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется мощность в конце ЛЭП:

Расчет рабочего режима электрической сети(2.5)


где Расчет рабочего режима электрической сети- мощность в точке 1 со стороны обмотки ВН, МВА; Расчет рабочего режима электрической сети- активная проводимость трансформатора, См.

Согласно (2.5):


Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется мощность в начале ЛЭП:


Расчет рабочего режима электрической сети(2.6)


где Расчет рабочего режима электрической сети - мощность в конце ЛЭП, МВА; R1 – активное сопротивление ЛЭП, Ом; Х2 – индуктивное сопротивление ЛЭП, Ом.

Согласно (2.6):


Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется необходимая мощность центра питания:


Расчет рабочего режима электрической сети(2.7)

где Расчет рабочего режима электрической сети - мощность вначале ЛЭП, МВА; b1 – реактивная проводимость ЛЭП, См.

Согласно (2.7):


Расчет рабочего режима электрической сети


Таким образом в завершении нулевой итерации получили ориентировочное значение мощности центра питания.


2.2 Первая итерация


В первой итерации расчет ведется от начала линии к концу. Исходными данными к ней являются напряжение центра питания, которое у нас задано, и мощность центра питания, которую мы получили в результате нулевой итерации. Расчет первой итерации учитывает падение напряжения в линии. Если в завершении данной итерации значения выходящих мощностей обмотки СН и обмотки НН будут отличаться от заданных не более, чем на 5%, то на этом расчет завершится.

Определяется мощность в начале ЛЭП:


Расчет рабочего режима электрической сети (2.8)


где Расчет рабочего режима электрической сети- мощность центра питания, МВА.

Согласно (2.8):


Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется мощность в конце ЛЭП:

Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется напряжение в точке 1:


Расчет рабочего режима электрической сети(2.9)


где Расчет рабочего режима электрической сети, Расчет рабочего режима электрической сети - активная и реактивная мощности в точке 1, соответственно.


Согласно (2.9):


Расчет рабочего режима электрической сети

Расчет рабочего режима электрической сети


Определяется мощность перед обмоткой ВН:


Расчет рабочего режима электрической
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: