Проектирование электрической сети Этапы и (стр. 4 из 5)

схема должна обеспечивать надежность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах, в соответствии с его значением для рассматриваемого участка сети;

схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановление питания потребителей в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала;

схема должна допускать поэтапное развитие РУ с переходом от одного этапа к другому, без значительных работ по реконструкции и перерывов в питании потребителей;

число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного РУ должно быть не более двух при повреждении линии и не более четырех при повреждении трансформатора.

Выбираю схему:

Для пунктов 1, 3, 4: Одна секционированная система шин с обходной с совмещённым секционным и обходным выключателями, рис. 21.

Для пункта 2: Блок (линия трансформатор) с отделителем, рис. 22.

1.3 Окончательный расчет потоков мощности схемы сети

Исходные положения.

Окончательный электрический расчет варианта выполняется для выявления потоков мощностей во всех режимах работы РЭС для каждой из узловых точек схем замещения; с целью проверки ранее выбранных сечений проводов и для последующего вычисления напряжений на шинах ПС

Расчет ведется в следующей последовательности:

а)составляется электрическая схема выбранного варианта сети с указанием расстояний, выбранных проводов (кабелей), нагрузок;

б)составляются схемы замещения трансформаторов и вычисляются параметры схем замещения;

в) определяются потери мощности в обмотках трансформаторов, и вычисляется распределение мощностей с приведением их к шинам высокого напряжения;

г) вычисляется распределение нагрузок в линиях РЭС без учета потерь мощности в проводах и уточняется сечение ранее выбранных проводов (кабелей);

д) вычисляются потери мощности в сопротивлениях линий каждого участка и к.п.д. электропередачи;

е) распределяется мощность в сети с учетом потерь мощности в линиях.

Расчет параметров, составление схем замещения трансформаторов и приведение нагрузок каждой из подстанций к шинам ВН

Расчетные формулы:

(Ом), (28)

(Ом), (29)

Для трехобмоточного трансформатора активные сопротивления в большинстве случаев вычисляются:

(30)

(31)

Полученные значения

из (31) подставляем в (29) и вычисляем .

(кВт) из опыта холостого хода (указано в каталожных данных по каждому трансформатору)

(квар) выявляю, исходя из найденного в паспорте трансформатора значения I_xx % по формуле:

(квар), (32)

Потери мощности в обмотках трансформатора:

(33)

(34)

где P,Q — активная и реактивная мощность на шинах

R,X — активное и реактивное сопротивление обмоток схемы замещения

U — номинальное напряжение обмотки (кВ)

Пункт 1:

(Ом)

(мы поделили на 2, т.к. два трансформатора)

(Ом); (Ом); Xc = 0

(МВт) (умножили на 2, т.к. 2 трансформатора)

(Мвар)

потери в максимальном режиме:

(МВт); (МВт)

(Мвар);

Пункт 2:

(Ом)

(Ом)

(МВт)

(Мвар)

Оставшиеся расчеты производятся аналогично.

Составляем расчетные схемы замещения трансформаторов с указанием половины зарядных мощностей (-Q/2), примыкающих линий.

Для двухобмоточного трансформатора на ПС 2 и примыкающей к нему линии схема имеет вид (рис. 23)

Для трехобмоточного трансформатора и примыкающих к нему двух (трех) линий схема имеет вид представленный на рис. 24, 25, 26.

Распределение мощностей в сети по расчетным нагрузкам без учета потерь мощности в ЛЭП.

Вычисляем распределение нагрузок в линиях РЭС с учетом потерь в трансформаторах.

В предварительном расчете потоки мощности для кольцевой линии рассчитывались в соответствии с моментами нагрузок. Этим расчетом предполагалось, что сопротивления участков приблизительно пропорциональны их протяжённостям. Реально так бывает далеко не всегда. Поэтому на этапе окончательного расчета надо учитывать не длины, а сопротивления участков - Z = R + jX.

Расчет выполняется методом сопряженного комплекса, т.е., если Z = R + jX, то в формулы (10) – (13) вместо длин подставляется число, сопряженное комплексу сопротивления участков, т.е. R - jX.

Затем распределяем мощности по участкам. Мощность на последнем относительно пункта А участке вычисляется по формуле:

(36)

Составим схему замещения линии:

Рассчитаем поток мощности на участке 3 – А:

Максимальный режим:

Проверка:

баланс сошелся.

Минимальный режим рассчитываем аналогично, результаты заносим в схему.

Вычисление потерь мощности в сопротивлениях линий каждого участка.

Расчетные формулы:

(37)

(38)

где P,Q — активная и реактивная мощность линии,

R,X — активное и реактивное сопротивление линии,

U — номинальное напряжение линии (кВ).

Например, участок А – 1:

Результаты расчетов сведем в таблицу № 5.

Таблица № 5.

величина	участки линии
	А - 1			1 - 2			1 - 4			4 - 3			3 - А
	max	min	п/а	max	min	п/а	max	min	п/а	max	min	п/а	max	min	п/а
ΔР МВт	1,386	1,13	-	0,187	0,166	0,181	0,064	0,057	1,377	0,083	0,076	1,488	1,251	1,043	6,067
ΔQ Мвар	5,701	4,629	-	0,633	0,563	0,633	0,218	0,192	4,661	0,282	0,257	5,037	4,233	3,532	20,535
КПД %	98,53	98,67	-	99,53	99,54	99,53	99,37	99,39	98,36	99,68	99,67	98,78	98,45	98,58	96,65

Распределение мощностей в сети с учетом потерь мощности в линии.

Распределять необходимо с точки раздела мощности по направлению к электростанции, то есть против направления потока мощности. При этом пользуемся выражением:

S_Л = (P_Л + DP_Л) + j(Q_Л + DQ_Л) (39)

Все значения ∆Р и ∆Q берем из предыдущего расчета, таблица №5. Также необходимо учитывать зарядные мощности участков прилегающих к пункту А.