Расчет стационарных режимов работы электрических сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Лабораторная работа №1

1.1 Цель работы

режим работа электрическая сеть

Целью работы является получения навыков применения пакета программ "RASTR" для расчета стационарных режимов работы электрических сетей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Однолинейная схема сети

1.2 Исходные данные и расчет параметров элементов сети

Таблица 1. Нагрузки и номинальные мощности трансформаторов

Таблица 2. Параметры ЛЭП

Источник питания представлен моделью источника бесконечной мощности с постоянным напряжением U₆=115 кB = const.

Нагрузка задана моделью постоянной мощности (= const), а нагрузки и типовыми статическими характеристиками по напряжению 10 кВ.

ЛЭП представлены П-образной схемой замещения (рисунок 2)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. П-образной схемой замещения

Параметры схемы замещения ЛЭП определяются по выражениям:

x_л=x_ol; (1)

x_л1-2=0,40116 = 6,416;

x_л2-3=0,42317 = 7,191;

x_л3-4=0,4219 = 7,98;

x_л4-1=0,40118 = 7,218;

r_л = r_ol ;

r_л1-2 = 0,1216 = 1,92;

r_л2-3 = 0,24917 = 4,233;

r_л3-4 = 0,31419 = 5,966;

r_л4-1 = 0,1218 = 2,16;

b_л = b_ol ;

b_л1-2 = 2,8516 =45,6;

b_л2-3 = 2,6917 =45,73;

b_л3-4 = 2,6519 =50,35;

b_л4-1 = 2,8518 =51,3.

где x_л - индуктивное сопротивление продольной ветви схемы замещения линии (Ом);

r_л - активное сопротивление продольной ветви схемы замещения линии (Ом);

b_л - емкостная проводимость поперечной ветви схемы замещения линии (мкСм).

Параметры схемы замещения ЛЭП сводим в таблицу 1

Таблица 1. Расчет параметров схем замещения ЛЭП

Для двухобмоточных трансформаторов принята Г-образразная схема замещения.

Считая загрузку обмоток трансформаторов с расщепленной обмоткой одинаковой представим такие трансформаторы Г-образразной схемой замещения, аналогичной схеме замещения двухобмоточных трансформаторов. Г- образная схема замещения двухобмоточного трансформатора имеет вид (рисунок 3)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3. Г-образная схема замещения двухобмоточного трансформатора

Параметры схемы замещения двухобмоточного трансформатора определяются по выражениям:

; (2)

;

; (3)

; (4)

, (5)

где r_т и x_т - активное и индуктивное сопротивление продольной ветви схемы замещения трансформатора (Ом);

g_т и b_т - активная и индуктивная проводимость ветви намагничивания схемы замещения трансформатора (мкСм);

S_н,- номинальная мощность трансформатора (кВА) ;

U_н - номинальное напряжение трансформатора (кВ) (в качестве U_н принимается U_ВН - номинальное напряжение на стороне высшего напряжения, или U_НН - номинальное напряжение на стороне низшего напряжения трансформатора в зависимости от того к какой стороне приводятся параметры схемы замещения);

U_K, % - напряжение короткого замыкания трансформатора в процентах от номинального напряжения;

Р_К - активная мощность потерь короткого замыкания (кВт);

Р_ХХ - активная мощность потерь холостого хода (кВт)

I_ХХ % - ток холостого хода трансформатора в процентах от номинального тока.

Параметры схемы замещения трансформатора сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Расчет параметров схем замещения трансформаторов

Расчет коэффициентов трансформации в зависимости от текущего номера анцапфы трансформатора (номер положения отпайки РПН)

Коэффициент трансформации трансформатора снабженный устройством регулирования напряжения определяется по выражению:

, (6)

где U_{н нач} - номинальное напряжение обмотки трансформатора относящейся к начальному узлу в описании ветви с трансформатором;

- номинальное напряжение обмотки трансформатора относящейся к конечному узлу в описании ветви с трансформатором, например если ветвь с трансформаторами П/С 1 описана как 2-5 то U_{н нач} = U_ВН , а U_{н кон} = U_НН;

m - номер анцапфы;

U_ст% - величина ступени регулирования в процентах от номинального напряжения.

Расчет коэффициентов трансформации сводим в таблицу 3.

Таблица 3. Расчет коэффициентов трансформации П/С- (номер(а) подстанций)

Информацию о моделях нагрузки заносим в таблицу 4.

Таблица 4. Модели нагрузок

Полная схема замещения сети приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Полная схема замещения сети

Исходные данные для расчета сети программой RASTR приведена в таблицах 5 - Узлы, 6 - Ветви, 7 - Полиномы.

Таблица 5. Узлы

Где: Номер- номер узла схемы замещения сети;

СХН - ссылочный номер модели статической характеристики нагрузки описанной в таблице 7 (задается только для нагрузочных узлов, в которых модель нагрузки отлична от модели . Модель задана в программе по умолчанию);

U_ном -номинальное напряжение узла в кВ (для узла соответствующего базисному узлу задается базисное напряжение U₆);

Р_наг, Q_наг - соответственно активная и реактивная мощность нагрузки узла в МВт и Мвар соответственно.

Таблица 6. Ветви

Где: N_нач, N_кон - номера узлов являющиеся началом и концом ветви;

N_п - число параллельных цепей в ветви;

R_лин, Х_лин - соответственно активное и индуктивное сопротивление ветви (Ом);

G_лин, В_лин - соответственно активная и индуктивная проводимость шунта (мкСм) схемы замещения со знаком; Для ЛЭП В_лин - есть полная проводимость b_л со знаком минус (емкостная проводимость). Для трансформатора G_лин есть G_т, а В_лин - это В_т со знаком плюс ( индуктивная проводимость).

К_т/в - вещественная составляющая коэффициента трансформации в ветви.

Таблица 7. Полиномы

Где: СХН - номер модели нагрузки (задается пользователем произвольно в диапазоне 1-255). Каждая модель нагрузки в программе описывается единожды. На этот номер (СХН) в таблице Узлы можно ссылаться многократно для тех нагрузочных узлов, для которых задана эта модель.

P0, P1, P2, Q0, Q1, Q2 - соответствуют коэффициентам p0, p1, p2 и q0, q1, q2 из таблицы 4.

Выполняем расчет нормального установившегося режима сети программой RASTR.

Нанесим на исходную однолинейную схему сети откорректированные напряжения всех узлов сети и номера отпаек трансформаторов (анцапфы). Найдем точку потокораздела в кольце(1-2-3-4-1)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4. Схема замещения сети

Структуру потерь активной мощности в сети в нормальном режиме заносим в таблицу 8

Таблица 8. Потери активной мощности в сети в нормальном режиме

Токи нормального режима заносим в таблицу 9

Две однолинейные схемы сети в соответствующих режимах при отключенных ЛЭП 1-2 и ЛЭП 1-4 (аварийные и ремонтные режимы сети) (Рисунок 5, 6).

Выполним расчеты режимов при поочередном отключении ветвей 1-2 и 1-4.

Соответствующие результаты заносим в таблицы 8 и 9.

Ремонтная схема сети: ЛЭП 1-2 отключена.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5. Схема замещения сети без 1-2

Ремонтная схема сети: ЛЭП 1-4 отключена.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5. Схема замещения сети без 1-4

Таблица 9. Проверка сечений ЛЭП по длительно-допустимому току

Список использованных источников

1. Идельчик В. И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 592 с.: ил.

2. Макаров Е.Ф. Справочник по эл. сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ, том 2, "Папирус ПРО", М., 2003. Возд. ЛЭП 0,4-35 кВ (окончание) (621.311(035), М-152).

3. Макаров Е.Ф. Справочник по эл. сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ, том 3, "Папирус ПРО", М., 2004. Конструкции, характ-ки и обслуживание кабелей 1-35 кВ (621.311(035), М-152).

4. Макаров Е.Ф. Справочник по эл. сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ, том 4, "Папирус ПРО", М., 2005. Конструкции, характ-ки и обслуживание кабелей 10-35 и 110-500 кВ. П/ст и РП.

Размещено на Allbest.ru