Расчет установившегося режима электрической сети
Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач. Приведённые мощности подстанций. Расчет схемы замещения автотрансформаторов АТДЦТН- 200000 и АТДТН-125. Эквивалентные параметры упрощенной схемы замещения. Расчёт напряжений на подстанциях.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.03.2013 |
Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Аннотация
В данном курсовом проекте произведен расчёт параметров установившегося режима заданного варианта электрической сети.
Определили параметры схем замещения линий передач и автотрансформаторов, установленных на системных подстанциях. Произведен расчет приведённых мощностей для тупиковых подстанций, расчет установившегося режима электрической сети. Результаты расчет представлены в виде карты режима.
Введение
Электрическая сеть- совокупность устройств, служащих для передачи и распределения электроэнергии от ее источников к электроприёмникам. Электрические сети общего назначения, по которым передается и распределяется около 98% всей вырабатываемой электроэнергии, объединяют электростанции и потребителей электроэнергии в электрические системы, а также системы между собой посредством воздушных и кабельных линий электропередачи. Электрические сети обеспечивают надёжное централизованное электроснабжение территориально рассредоточенных потребителей при требуемом качестве электроэнергии и высоких экономических показателях. Существуют также электрические сети, не связанные с линиями электропередачи, автономные сети (самолётные, судовые, автомобильные и др.).
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.
1. 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 1.1) 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 1.1 - П-образная схема замещения линии электропередачи.
В курсовом проекте предусмотрены величины сечений F воздушных линий,, исключающие возможность появления короны (для сетей , для сетей с ), поэтому активные поперечные проводимости в схемах замещения учитывать не следует.
При выполнении проектных расчётов установившихся нормальных режимов сетей с напряжениями до 220 кВ допустимо использовать упрощенные схемы замещения, в которых погонные ёмкостные проводимости заменяют погонными зарядными мощностями соответствующих линий .
Рисунок 1.2 - Упрощенная схема замещения линии электропередачи
1.1 Расчёт погонных параметров
Расчёт параметров схемы замещения начинают с определения их значений для 1 км длины линии (погонные параметры). Произведем расчет для линии №1.
Погонное активное сопротивление сталеалюминевого провода при температуре 200С определяется выражением:
Ом/км (1.1)
где - удельное электрическое сопротивление алюминия при температуре 200С, ;
- расчётное поперечное сечение токопроводящей (алюминиевой) части, берётся для заданной марки провода из [2];
- коэффициент, учитывающий удлинение провода из-за скрутки, .
При выполнении расчётов установившихся режимов сети отличие эксплуатационной температуры от 200С не учитывается, согласно ГОСТ 839-80.
Погонное индуктивное сопротивление сталеалюминиевого провода рассчитывается по формуле:
(1.2)
где d - диаметр провода, берётся для заданной марки провода из [1];
- среднегеометрическое расстояние между фазами, определяемое следующим выражением:
(1.3)
где - расстояние между проводами фаз а, в, с.
При расположении фаз по вершинам равностороннего треугольника равно междуфазному расстоянию
(1.4)
Погонные ёмкостные проводимости заменяем погонными зарядными мощностями соответствующих линий :
(1.5)
1.2 Эквивалентные параметры схемы замещения линии электропередачи
Активное сопротивление схемы замещения линии электропередачи
(1.6)
где l - длина линии в км;
n - количество параллельных линий,
Индуктивное сопротивление схемы замещения лини электропередачи
(1.7)
Зарядные мощности схемы замещения линии электропередачи.
Зарядные мощности схемы замещения линии электропередачи определяются по формуле:
(1.8)
В данной курсовой работе погонные параметры следует рассчитывать для одной линии, для остальных берем в зависимости от марки провода и номинального напряжения из таблиц [2]. Все расчёты сведены в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Параметры схем замещения линий передач
№ линии |
Исходные данные |
Погонные параметры |
||||||
,кВ |
Марка провода |
Кол-во цепей |
Длина, км |
r0, Ом/км |
x0, Ом/км |
в0, 10-6 См/км |
||
1 |
220 |
АС-300/39 |
2 |
90 |
0,098 |
0,415 |
2,74 |
|
2 |
220 |
АС-240/32 |
1 |
100 |
0,121 |
0,436 |
2,6 |
|
3 |
220 |
АС-240/32 |
1 |
40 |
0,121 |
0,436 |
2,6 |
|
4 |
220 |
АС-300/39 |
1 |
60 |
0,098 |
0,43 |
2,64 |
|
5 |
110 |
АС-120/19 |
2 |
50 |
0,25 |
0,41 |
2,79 |
|
6 |
110 |
АС-85/29 |
2 |
35 |
0,159 |
0,396 |
2,87 |
|
№линии |
Расчётные параметры |
|||||||
rлэ, Ом |
xлэ, Ом |
, МВАр |
||||||
1 |
4,41 |
18,675 |
23,871 |
|||||
2 |
12,1 |
43,6 |
12,584 |
|||||
3 |
4,84 |
17,44 |
5,034 |
|||||
4 |
5,88 |
25,8 |
7,667 |
|||||
5 |
6,25 |
10,25 |
3,376 |
|||||
6 |
2,783 |
6,93 |
2,363 |
2. 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 2.1.
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 рисунке 2.1
а) б)
Рисунок 2.1 - Автотрансформатор
а - изображение автотрансформатора в электрических схемах;
б - схема соединения обмоток автотрансформатора.
Автотрансформаторы характеризуются каталожными данными, приведенными в таблице 2.1.
Таблица 2.1- Каталожные данные автотрансформаторов
Тип АТ |
S, кВА |
||||||||||
ВН |
СН |
НН |
В-С |
В-Н |
С-Н |
В-С |
|||||
АТДЦТН-200 |
200000 |
230 |
121 |
11 |
11 |
32 |
20 |
430 |
125 |
0,5 |
|
АТДЦТН-125 |
125000 |
230 |
121 |
11 |
11 |
45 |
28 |
350 |
65 |
0,5 |
где - 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;
- суммарные потери короткого замыкания для двух обмоток, кВт;
- напряжения короткого замыкания, %.
- потери холостого хода, кВт;
- ток холостого хода, %.
Для АТ с используют упрощенные схемы замещения. В схеме электрической сети промышленного района, рассчитываемой в курсовом проекте, автотрансформаторы установлены на узловых подстанциях 1 и 2 и служат для связи сетей двух номинальных напряжений. Так как напряжение , то в расчётную схему сети они вводятся упрощенной схемой замещения (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 - Упрощенная схема замещения АТ
Используя каталожные данные автотрансформатора, произведем расчёт параметров схемы замещения.
Если обмотка НН автотрансформатора не нагружена (п/ст 1), её в схеме замещения не учитывают. Схема замещения упрощается и принимает вид как показано на рисунке 2.4
Рисунок 2.4- Упрощенная эквивалентная схема замещения при отсутствии нагрузки на обмотке НН автотрансформатора.
2.1 Расчет схемы замещения автотрансформаторов АТДЦТН- 200000
Активное сопротивление схемы замещения.
Расчет суммарного активного сопротивления двух обмоток схемы замещения:
(2.1)
Расчет активного сопротивления двух обмоток схемы замещения производится по формулам (2.2, 2.3):
(2.2)
(2.3)
Индуктивное сопротивление схемы замещения.
Суммарные реактивные сопротивления пар обмоток:
(2.4)
(2.5)
(2.6)
Индуктивное сопротивление каждой обмотки:
(2.7)
(2.8)
(2.9)
Поскольку индуктивное сопротивление хс получилось отрицательным, в дальнейшем при расчетах его примем равным нулю.
Намагничивающая мощность находится по формуле:
(2.10)
(2.11)
(2.12)
(2.13)
Упрощенная схема замещения для автотрансформатора АТДЦТН-200 имеет вид
Рисунок 2.6- Упрощенная эквивалентная схема замещения автотрансформаторов АТДЦТН-200 при отсутствии нагрузки на обмотке НН автотрансформатора.
2.2 Расчет схемы замещения автотрансформаторов АТДТН-125
Активное сопротивление схемы замещения.
В справочных данных приведено одно значение потерь короткого замыкания . По нему определяют суммарное активное сопротивление двух обмоток
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:
а для обмотки НН:
Индуктивное сопротивление схемы замещения
Для расчёта индуктивных сопротивлений используют напряжения короткого замыкания, приведенные в таблице 2.1. Суммарные реактивные сопротивления пар обмоток рассчитываются по формуле:
Поскольку индуктивное сопротивление хс получилось отрицательным, в дальнейшем при расчетах его примем равным нулю.
Намагничивающая мощность находится , следовательно,
Эквивалентные параметры упрощенной схемы замещения.
Так как на подстанции установлено два АТ, то для упрощенной схемы замещения (рисунок2.5) определяют эквивалентные параметры:
МВА
Упрощенная схема замещения для автотрансформатора АТДЦТН-200 имеет вид
Рисунок 2.5- Упрощенная эквивалентная схема замещения автотрансформаторов АТДТН-125
Приведённые мощности подстанций
Количество узлов в расчётной схеме сети можно существенно уменьшить, если на подстанциях заданную нагрузку привести к шинам высшего напряжения. Такое представление нагрузки требует учёта характеристик трансформаторного оборудования.
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 на 2 идентичных, каждая рассчитана на 50% от номинальной мощности трансформатора.
3. Расчёт приведённой мощности на понижающей подстанции
На понижающей подстанции №4 установлены два трансформатора с расщеплённой обмоткой НН и с РПН ТРДЦН-80. Используя каталожные данные трансформатора, произведем расчёт параметров схемы замещения.
Таблица 3.1 Каталожные данные трансформатора ТРДЦН-80
Тип тр. |
S, кВА |
||||||||||
ВН |
СН |
НН |
В-С |
В-Н |
С-Н |
||||||
ТРДЦН-80 |
80000 |
115 |
10,5 |
10,5 |
310 |
70 |
0,6 |
Активное сопротивление схемы замещения:
(3.1)
где - суммарные потери короткого замыкания, кВт.
Значение определяется экспериментально из опыта короткого замыкания, который для трансформаторов с расщепленной обмоткой состоит в подаче пониженного напряжения на обмотку ВН при закороченных обеих обмотках низшего напряжения н1 и н2. При этом загрузки всех обмоток трансформатора составляют 100% от номинальных.
Так как обмотки НН соединены параллельно, то сопротивление каждой определяется:
(3.2)
Индуктивное сопротивление схемы замещения:
(3.3)
где - напряжение короткого замыкания, %.
Так как обмотки НН соединены параллельно, то сопротивление каждой определяется:
(3.4)
Если на подстанции подключено несколько трансформаторов (n), в схеме замещения (рисунок 3.1) учитываются эквивалентные параметры: сопротивления уменьшаются в n раз, потери мощности в намагничивающей ветви увеличиваются во столько же раз.
Намагничивающая мощность находится по формуле (3.5):
(3.5)
Определяем эквивалентные параметры схемы замещения:
Рисунок 3.1- Упрощенная схема замещения трансформатора с расщеплённой обмоткой НН
Полная мощность обмоток трансформатора:
(3.6)
Суммарные потери в двух параллельно работающих трансформаторах составляют:
(3.7)
(3.8)
Мощность подстанции, приведённая к шинам ВН, увеличивается по сравнению с заданной нагрузкой на величину потерь мощности в трансформаторах:
(3.9)
3.1 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. Эти трансформаторы имеют одинаковые мощности обмоток ВН, СН и НН, равные номинальной мощности трансформатора, - 100%/100%/100%.Со стороны нейтрали обмотки ВН подключено устройство РПН, что позволяет одновременно регулировать коэффициент трансформации между обмотками ВН-СН и ВН-НН.
Рисунок 3.2- Изображение трёхобмоточного трансформатора в электрических схемах.
Принципиальная схема трёхобмоточного трансформатора представлена на рисунке 3.2, а полная схема замещения совпадает со схемой замещения автотрансформатора..
Используя каталожные данные, производят расчёт параметров схемы замещения также как для автотрансформатора в пункте 3.
Таблица 3.2 Каталожные данные трансформатора ТДТН-63
Тип тр. |
S, кВА |
||||||||||
ВН |
СН |
НН |
В-С |
В-Н |
С-Н |
||||||
ТДТН-63 |
63000 |
115 |
38,5 |
11 |
10,5 |
17 |
6,5 |
290 |
56 |
0,7 |
Обычно для современных трансформаторов при равных номинальных мощностях обмоток (100%/100%/100%,) задаётся одно значение потерь короткого замыкания - . Определим активные сопротивления:
Определяем реактивные сопротивления:
Намагничивающая мощность находится ,определяется по формуле:
Эквивалентные параметры упрощенной схемы замещения
Расчет производится по формулам пункта 2.2.3.
Суммарные потери в работающих трансформаторах
Рассматриваемая в курсовом проекте 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 3.4.
автотрансформатор воздушный электропередача подстанция
Рисунок 3.3- Упрощенная эквивалентная схема замещения трёхобмоточного трансформатора
Указанные нагрузки применительно к подстанции 5 составляют:
(3.9)
(3.10)
где -суммарные нагрузки на обмотках высшего, среднего и низшего напряжений для трансформаторов.
Суммарные потери в работающих трансформаторах:
Приведенная мощность подстанции.
Приведённая мощность подстанции (учитывая принятое за положительное направление генерируемой мощности) определяется по формуле:
(3.11)
Полученная в результате расчёта положительна (), то ТЭЦ по линии 110 кВ выдаёт мощность в сеть (является вторым по отношению к балансирующему узлу (Б) источником мощности).
4. Упрощенная схема замещения электрической сети
Определим приведенные значения сопротивлений пятой и шестой линии:
(4.1)
(4.2)
(4.3)
(4.4)
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.
Рисунок 4.1- Упрощенная схема замещения электрической сети
5. 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 изображенной на рисунке 4.1, а расчётные нагрузки определяются следующим образом:
Для узла 10 величины расчётной мощности зависят от направления приведённой мощности.
По рисунку 5.1. определяем направление и величину расчётной мощности в узле 10.
Рисунок 5.1. Определение расчётной нагрузки в узле 10
Подстанция генерирует активную реактивную мощность в сеть:
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 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.
Рисунок 5.2- Расчётная схема сети
5.1 Расчёт потоков мощности в электрической сети
В первом приближении (на первом этапе) напряжения во всех узловых точках приравнивают номинальному напряжению сети и находят распределение мощности по участкам сети. Расчёт ведётся от конца (наиболее удалённые подстанции) к началу линии (питающий узел). Для разомкнутой сети питающим узлом является подстанция 2, для разветвлённой - подстанция 4. Любой участок этих сетей представлен простейшей схемой замещения - двумя последовательно включенными активным и индуктивным сопротивлениями как показано на рисунке 5.2.
Рисунок 5.3- Потокораспределение для участка электрической сети
Добавляя к потоку мощности у приёмного конца каждого участка потери мощности на нём, определяют значение мощности у его питающего конца. В узловых пунктах производят сложение значений мощности собственной нагрузки и потоков мощности отходящих ветвей. Расчёт продолжается до определения полной мощности, поступающей в данную сеть из пункта питания.
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 .
Мощность в начале n - го участка:
(5.10)
Мощность в конце (n-1) - го участка:
(5.11)
Расчёт потоков мощности на участке 9-7
Мощность в начале участка 9-7:
Мощность в конце участка 7-3:
Мощность в начале участка 7-3:
Дальнейшие расчеты потоков мощности на различных участках производится аналогично выше изложенным.
Расчёт потоков мощности на участке 6-10:
Расчёт потоков мощности на участке 6-5:
Мощность в начале участка 6-5
Расчёт потоков мощности на участке 8-5
Мощность в начале участка 8-5:
Расчёт потоков мощности на участке 5-2:
Мощность в начале участка 5-2:
Расчёт эквивалентных нагрузок в узлах 2 и 3
(5.12)
(5.13)
5.2 Расчёт кольцевой схемы сети
Рассчитывают кольцевую схему сети, разрезая её по балансирующему узлу Б (рисунок 5.3). Вначале находят распределение потоков мощности в сети без учёта потерь в зависимости от нагрузок и полных комплексных сопротивлений ветвей сети, входящих в кольцо; определяют точку потокораздела в соответствующем узле схемы и потоки мощности , поступающие в неё с двух сторон
Рисунок 5.4- Потокораспределение в кольцевой сети
Проверка
.
Расчет остальных потоков по балансу мощности для узлов сети.
В результате расчёта получена одна точка потокораздела в узле 3 для активной и реактивной мощности, сеть условно делится по ней на две разомкнутые. Нагрузка в конце каждой разомкнутой сети определяется потоком мощности, поступающей по соединённой с ней линии (рисунок 5.4)
Рисунок 5.5- Разомкнутые расчётные схемы для кольцевой сети
Далее расчёт проводится так, как рекомендуется для разомкнутой сети при заданном напряжении в Б. Первый этап расчёта заканчивают, определив мощность балансирующего узла, совмещённого с базисным:
Для дальнейших расчетов разобьем кольцевую схему на два участка цепи, участок цепи между точками потокораздела не будем учитывать после того как учтем его потери по формулам (5.1.)
Найдем значения мощностей в точке потокораздела с учетом потерь в четвертой линии:
Найдем значения мощностей в точке потокораздела с учетом потерь в первой линии:
Найдем значения мощностей в точке потокораздела с учетом потерь в третей линии:
Найдем значения мощностей в точке потокораздела с учетом потерь в второй линии:
Расчёт напряжений на подстанциях.
На втором этапе по напряжению базисного узла рассчитывают напряжения во всех остальных точках сети последовательно от базисного узла к наиболее удалённым потребителям. Для рассматриваемой сети вначале определяют напряжения в кольцевой части.
Для ветви 1-4 вычисляют соответственно продольную и поперечную составляющие падения напряжения в сопротивлении.
(5.14)
(5.15)
Модуль напряжения в узле 4:
(5.16)
Дальнейшие расчеты значения напряжения в узлах выполняются аналогично.
Продольная и поперечная составляющие падения напряжения ветви 4-3
Модуль напряжения в узле 3':
Продольная и поперечная составляющие падения напряжения ветви 1-2
Модуль напряжения в узле 2:
В условно разделённом пункте (точке потокораздела) напряжение определяют с двух сторон.
Продольная и поперечная составляющие падения напряжения ветви 2-3
Модуль напряжения в узле 3”:
Разница между полученными с двух сторон напряжениями в точке (узле) потокораздела не превышает 2 % от . Следовательно можно приступить к расчёту напряжений на магистральных ответвлениях.
Для сетей с поперечную составляющую падения напряжения не учитывают.
Продольная составляющая падения напряжения ветви 3-7:
Для определения действительных значений напряжений необходимо учесть коэффициенты трансформации автотрансформатора.
Продольная составляющая падения напряжения ветви 7-9:
Продольные составляющие падения напряжения ветви 4-5:
Продольная составляющая падения напряжения ветви 8-5:
Продольная составляющая падения напряжения ветви 5-6:
Продольная составляющая падения напряжения ветви 6-10:
6. Расчёт потерь мощности и энергии в сети
Для определения потерь энергии за год можно пользоваться следующими формулами:
для линий передач
(6.1)
для двухобмоточных трансформаторов
(6.2)
для трансформаторов с расщеплённой обмоткой
(6.3)
для трёхобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов
(6.4)
Здесь n - количество трансформаторов, установленных на подстанции;
- время наибольших потерь рассчитывается по эмпирической формуле:
(6.5)
где - число часов использования наибольшей нагрузки;
- коэффициент загрузки трансформаторов:
(6.6)
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:
(6.7)
где - заданные наибольшие нагрузки потребителей; i=1, ..., 6.
Определяем потери в сети по карте режима:
МВт
МВАр
Определим суммарные мощности нагрузок:
;
Список литературы
1. Методические указания (электронный вариант);
2. Идельчик В. И.Электрические системы и сети. -М.: Энергоатомиздат, 1989
3. Электротехнический справочник / Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Энегия, 1982. - Т. 1 - 3.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Схемы замещения и параметры воздушных линий электропередач и автотрансформаторов. Расчет приведенной мощности на понижающей подстанции и электростанции. Схемы замещения трансформаторов ТРДЦН-63 и ТДТН-80. Определение потерь мощности и энергии в сети.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 31.03.2015Построение схем замещения и параметров воздушных линий электропередач. Определение приведенной мощности на понижающей подстанции. Упрощенная схема замещения электрической сети. Расчет установившегося режима электрической сети с применением ЭВМ.
курсовая работа [711,2 K], добавлен 07.06.2021Расчет параметров схем замещения воздушных линий электропередач, параметров автотрансформаторов, напряжений на подстанциях, приведенной мощности на понижающей подстанции. Расчет потоков мощности в электрической сети и потокораспределения в кольцевой сети.
курсовая работа [319,2 K], добавлен 14.05.2013Составление схемы замещения линий электропередачи и всего участка электрической сети. Расчет перетоков мощности в линиях. Составление баланса мощностей в схеме. Регулирование напряжения на стороне 10,5 кВ подстанции. Распределение напряжений в схеме.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.02.2013Определение параметров схемы замещения электрической системы. Формирование матрицы узловых проводимостей. Схемы замещения элементов электрической системы и ее расчет. Диагональная матрица проводимостей ветвей. Нелинейные уравнения установившегося режима.
курсовая работа [698,6 K], добавлен 16.11.2009Этапы разработки схемы и расчёт режима районной электрической сети. Особенности выбора номинальных напряжений линий электропередач и подстанций. Способы проверки выбранных сечений по условиям короны. Основное назначение трансформаторной станции.
курсовая работа [858,8 K], добавлен 12.03.2013Выбор номинального напряжения сети, мощности компенсирующих устройств, сечений проводов воздушных линий электропередачи, числа и мощности трансформаторов. Расчет схемы замещения электрической сети, режима максимальных, минимальных и аварийных нагрузок.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 25.01.2015Расчет трансформаторных подстанций, воздушных линий электропередач и кольцевой схемы. Определение потерь напряжений на участках линий, КПД электрической сети для режима наибольших нагрузок. Выбор положения регулировочных ответвлений трансформаторов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.05.2015Выбор элементов электроэнергетической системы: силовых трансформаторов, генераторов, сечений проводов линий электропередач. Расчет установившегося режима работы сети на компьютере. Приведение параметров схемы замещения к базисным условиям. Расчет токов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.10.2012Этапы расчета параметров схемы замещения сети. Особенности моделирования линий электропередач. Анализ трехлучевой схемы замещения. Основное назначение программного комплекса LinCorWin. Рассмотрение способов вывода в ремонт электросетевого оборудования.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 04.11.2012Технические данные элементов электрической сети, расчетная схема сети. Составление электрической схемы замещения для прямой последовательности. Расчет сопротивления параллельно работающих трансформаторов. Сопротивление воздушных линий электропередачи.
контрольная работа [467,8 K], добавлен 18.04.2014Короткое замыкание как нарушение нормальной работы электрической установки. Параметры элементов схемы замещения в именованных единицах. Расчет тока трехфазного КЗ. Оценка параметров элементов схемы замещения. Расчет значения ударного тока трехфазного.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 09.02.2017Построение схемы замещения. Расчёт реактивного сопротивления элементов линий электропередач. Расчёт составляющих тока трёхфазного короткого замыкания. Составление схем замещения и их преобразования. Правило эквивалентности прямой последовательности.
курсовая работа [109,4 K], добавлен 24.11.2014Выбор главной схемы электрических соединений. Выбор сечений проводников воздушных и кабельных линий и расчет режимов электрической сети проектируемой подстанции. Составление схемы замещения электрической сети. Выбор токоограничивающих реакторов.
курсовая работа [392,9 K], добавлен 07.01.2013Выбор номинального напряжения сети. Расчет тока нагрузки и выбор сечения проводов. Расчет схемы замещения и выбор силовых трансформаторов. Определение радиальной сети. Расчет установившегося режима замкнутой сети без учета потерь мощности и с ее учетом.
курсовая работа [188,4 K], добавлен 17.04.2014Расчет параметров схемы замещения, сверхпереходного и ударного токов трехфазного короткого замыкания. Расчет токов всех видов коротких замыканий. Построение векторных диаграмм. Расчет предела передаваемой мощности и коэффициента статической устойчивости.
курсовая работа [990,8 K], добавлен 12.04.2016Расчет параметров заданной электрической сети и одной из выбранных трансформаторных подстанций. Составление схемы замещения сети. Расчет электрической части подстанции, электромагнитных переходных процессов в электрической сети и релейной защиты.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 29.10.2010Выбор варианта районной электрической сети, номинального напряжения, силовых трансформаторов. Расчет нагрузки, схем замещения и установившегося режима. Механический расчет воздушной линии электропередач, определение стрелы провеса на анкерном пролете.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 02.04.2013Расчет параметров схемы замещения, сопротивлений линий прямой последовательности, сопротивлений автотрансформаторов. Расчет двухцепной линии с двусторонним питанием, кольцевой распределительной сети. Выбор трансформаторов тока. Расчёт уставок реле.
курсовая работа [835,2 K], добавлен 22.07.2014Энергетический процесс и распределение напряжений в схеме замещения 2-х проводной линии электропередачи при постоянной величине напряжения в начале линии в зависимости от тока, определяемого количеством включенных потребителей электрической энергии.
лабораторная работа [71,4 K], добавлен 22.11.2010