Размещено на http://www.allbest.ru

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ:

На рисунку 2.1 зображена схема кільцевої електричної мережі 110 кВ.

Представимо схему кільцевої мережі напругою 110 кВ у вигляді мережі з двохстороннім живленням (рисунок 2.2 ):

Для розрахунку попереднього розподілу навантаження припустимо, що мережа однорідна. За формулами та знайдемо активну та реактивну потужність яка витікає з точки А

Схематичне зображення активної та реактивної потужностей, які витікають з точки А (рисунок 2.3)

Знайдемо потужність яка протікає на ділянці С-В, записавши перший закон Кірхгофа для вузла С:

Схематичне зображення активної та реактивної потужностей, які витікають з точки А та В (рисунок 2.4)

Знайдемо потужність яка протікає на ділянці В-А', записавши перший закон Кірхгофа для вузла В:

Схематичне зображення активної та реактивної потужностей, які витікають з точки А, В та А'(рисунок 2.5)

Визначемо правильність визначення токорозподілу. Знайдемо активну та реактивну потужністі, які витікають з точки А':

Бачимо що попередній токорозподіл визначений правильно. Для того щоб вибрати переріз проводу, який потрібен для живлення споживачів мережі розрахуємо струм в ділянці мережі з найбільшою протікаючою потужністю:

Для живлення споживачів отриманих потужностей вибираємо провід перерізом 120 мм² (АС-120/19) для якого максимальний струм за нагрівом складає 375 А[2].

Для проводу марки АС 120/19: d= 15,2 мм, r₀= 0,244 Ом/км.

У зв'язку з тим що на ВЛ U=110кВ провідники розміщуються по вершинам рівнобедреного трикутника, а середньо геометрична відстань між фазами складає Dсер=D=4м. знаходимо погонний індуктивний опір за формулою:

Погонну ємнісну провідність визначаємо за формулою:

Після цього можимо визначити активний та індуктивний опір ділянок та їх ємнісну провідність:

Для кожної ділянки мережі визначимо зарядну потужність:

На рисунку 2.6 зображені активні та індуктивні опори ліній та їх зарядні потужності.

Знайдемо еквівалентні навантаження у вузлах С та В

S^'_c=P_c-ЎQ_c+ЎЅQ_зар1+ЎЅQ_зар3=26,97-?13,3+?2,02+?0,85=26,97-?10,43 МВА;

S^'_b=P_b-ЎQ_b+ЎЅQ_зар2+ЎЅQ_зар3=15,43-?9+?1,18+?0,85=15,43-?6,98 МВА;

На рисунку 2.7 зображена схема заміщення розрахункової мережі з опорами та еквівалентними навантаженнями.

Користуючись формулами P_A=G_AА'У(P_iR_i+q_ix_i)+B_ABУ(P_i-q_iR_i) та Q_A=-G_AА'У(P_ix_i-q_iR_i)+B_ABУ(P_iR_i+q_ix_i) знайдемо уточнений токорозподіл.

Активна потужність не змінилась, це обумовлено тим, що токорозподіл розраховувався для однорідної мережі. Реактивна потужність змінилася через врахування зарядних потужностей лінії. В таблиці 2.1 вказані результати розрахунків токорозподілу та режиму напруги в замкнутій електричній мережі.

Таблиця 2.1 - Результати розрахунків токорозподілу, та режиму напруги в замкнутій електричній мережі

Знайдемо уточнену потужність, яка протікає на ділянці С-В записавши перший закон Кірхгофа для вузла С:

S_c-b=S_a-c-S_c=(17,99-?7,25)-(26,97-?10,44)=-8,98+?3,18 МВА;

Знайдемо уточнену потужність, яка протікає на ділянці В-A' записавши перший закон Кірхгофа для вузла B:

S_b-a'=S_c-b-S_b=(-8,98+?3,18)-(15,43-?6,98)=24,41+?10,16 МВА;

3. РОЗРАХУНОК ВТРАТ АКТИВНОЇ ТА РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТЕЙ.

Визначення струмів, які протікають на ділянках кільової мережі в нормальному режимі:

5. РОЗРАХУНОК РЕЖИМУ НАПРУГИ У ВУЗЛАХ МЕРЕЖІ

Визначимо напругу у вузлах кільцевої мережі, за умови , що напруга у пункті живлення мережі складає 113,7 кВ.

Користуючись токорозподілом з рисунку 3.2 визначимо падіння напруги на ділянці А-С:

|?Ua-c|=

Втрати напруги на ділянці В-С є подовженою складовою падіння напруги Uа-с= 8,57 кВ;

Напруга у вузлі С:

Uc=Uл-?Ua-c=113,7-(8,57+?10,33)=105,13-?10,33 кВ;

Uc=|Uc|=

Падіння напруги на ділянці А'-В:

|?Ua'-в|=кВ;

Втрати напруги на ділянці А'-В є подовженою складовою падіння напруги Uа'-в= 6,75 кВ;

Напруга у вузлі В:

Uв=Ua'-?Ua'-в=113,7-(6,75+?8,14)=106,95-?8,14 кВ;

Uв=|Uв|=

Падіння напруги на ділянці В-С:

|?Uв-с|=

Втрати напруги на ділянці В-С є подовженою складовою падіння напруги Uв-с= 1,66 кВ;

Напруга у вузлі С:

Uc=Uв-?Uв-c=106,5-(1,66+?2,1)=105,59-?2,1 кВ;

Uc=|Uc|=

Модулі напруги у вузлі С відрізняються не суттєво. Відмінність викликана округленням при розрахунках. Як бачимо, при визначенні напруги у вузлах можно було нехтувати поперечною складовою падіння напруги у зв'язку з тим, що вона не суттєва порівняно з подовженою складовою.

Розрахуємо напругу на шинах 35 та 10 кВ трансформаторів підстанції С:

Розрахуємо напругу в кінцілінії L₄:

Розрахуємо напругу на шині 10 кВ трансформатора підстанції Д:

Напруга на шині 10 кВ підстанції В;

В таблиці 5.1 представлений результат розрахунків напруги у вузлах мережі.

Таблиця 5.1 - Результат розрахунків напруги у вузлах мережі

6. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ПІСЛЯ АВАРІЙНИХ РЕЖИМІВ

Для перевірки вибраних проводів за нагрівом розрахуємо аварійні режими роботи мережі. У разі аварійного відключення лінії L1 розрахункова схема буде мати вигляд зображений на рисунку 6.1. У зв'язку з тим, що лінія L1відключається, то у навантаженні Sc не треба враховувати її зарядну потужність.

S^''_c=S^'_c-yЅQ_зар1=26,97-?10,44-?2,02=26,97-?12,46 МВА;

Втрати потужності на ділянці В-С від навантаження S^''_c

На початку ділянки В-С буде протікати потужність:

S^п_b-c=S^''_c+?S''_b-c=(26,97-?12,46)+(0,81-?1,36)=27,78-?13,82 МВА;

В кінці ділянки А'-В буде протікати потужність:

S^к_а'-в= S^п_b-c+S'_b=(27,78-?13,82)+(15,43-?6,98)=43,21-?20,8 МВА;

Ця потужність протікаючи по ділянці А'-В створить в ній втрати потужностей:

На початку ділянки А'-В буде протікати потужність:

S^п_а'-в= S^к_а'-в +?S_а'-в=(43,21-?20,8)+(2,97-?4,97)=46,18-?25,76 МВА;

Визначимо струми, які протікають на ділянках мережі у випадку відключення лінії L1:

I_L1=0A

У разі аварійного відключення лінії L2 розрахункова схема буде мати вигляд зображений на рисунку 6.2. У зв'язку з тим, що лінія L2відключається, то у навантаженні Sb не треба враховувати її зарядну потужність.

S^''_b=S^'_b-yЅQ_зар2=15,43-?6,98-?1,18=15,43-?8,2 МВА;

Втрати потужності на ділянці С-B від навантаження S^''_b

На початку ділянки С-B буде протікати потужність:

S^п_c-b=S^''_b+?S''_c-b=(15,43-?8,2)+(0,3-?0,5)=15,71-?8,7 МВА;

В кінці ділянки А-C буде протікати потужність:

S^к_а-c= S^п_c-b+S'_c=(15,71-?8,7)+(26,97-?10,44)=42,68-?17,3 МВА;

Ця потужність протікаючи по ділянці А'-В створить в ній втрати потужностей:

На початку ділянки А-C буде протікати потужність:

S^п_а-c= S^к_а-c +?S_а-c=(42,68-?17,3)+(4,69-?7,85)=47,37-?25,12 МВА;

Визначимо струми, які протікають на ділянках мережі у випадку відключення лінії L1:

I_L2=0A

У разі аварійного відключення лінії L3 розрахункова схема буде мати вигляд зображений на рисунку 6.3. У зв'язку з тим, що лінія L3 відключається, то у навантаженні Sb та Sс не треба враховувати її зарядну потужність.

S^''_b=S^'_b-yЅQ_зар2=15,43-?6,98-?1,18=15,43-?8,16 МВА;

S^''_с=S^'_c-yЅQ_зар3=26,97-?10,44-?2,02=26,97-?12,46 МВА;

Втрати потужності на ділянці A-С:

На початку ділянки A-С буде протікати потужність:

S^п_a-c=S^''_c+?S''_a-c=(26,97-?12,46)+(1,95-?3,27)=28,92-?15,72 МВА;

Втрати потужності на ділянці А'-В

На початку ділянки А'-В буде протікати потужність:

S^п_а'-в= S''_в +?S_а'-в=(15,43-?8,16)+(0,39-?0,66)=15,82-?8,82 МВА;

Визначимо струми, які протікають на ділянках мережі у випадку відключення лінії L3:

В таблиці 6.1 приведені результати розрахунків втрат потужностей в різних аварійних режимах.

Таблиця 6.1 - Результати розрахунків втрат потужностей на ділянках заміщеної електричної мережі

В таблиці 6.2 приведені струми на ділянках кільцевої мережі для нормального та після аварійних режимів роботи.

Таблиця 6.2 - Струми на ділянках мережі для різних режимів її роботи

Як видно з таблиці 6.2 максимальні значення струмів на відповідних ділянках не перевищують максимально допустимий струм за нагрівом для вибраного проводу марки АС - 120 (I_{доп 120}=375 А).

ВИСНОВКИ

В роботі був проведений розрахунок трансформаторів. Розглянуто та розраховано активну та реактивну потужність трансформаторів для їх нормальної роботи, а також падіння напруги на ділянках кільцевої мережі. Розраховано струми в лініях електропередач в нормальному та в різних після аварійних режимах.

Падіння напруги у вузлі С: U_с35= 0,2%, U_с10=1%; у вузлі Д: U_д10=22,5%, U_L4=15,2%; у вузлі В: U_в10=2,9%. Для нормальної роботи вузла Д треба збільшити поперечний переріз лінії електропередач з 120 мм² до 150 мм², що обумовить падіння активного опору лінії, але збільшить її реактивний опір.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. И.И. Алиев Справочник по электротехнике и электрооборудованию. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 480 с.

2. Правила устройства электроустановок. - Х.: Изд-во «Форт», 2009. - 704 с.

3. Електричні системи і мережі. Методичні вказівки з виконання лабораторних робіт для студентів за напрямом підготовки 6.050701 «Електротехніка та електротехнології». / Укл.: Буйний Р.О., Бодунов В.М., Горбань Т.В. - Чернігів: ЧДТУ, 2009. - 92с.

Размещено на Allbest.ru