Определение параметров режима простейшей замкнутой сети.

 

К простейшим замкнутым сетям относятся кольцевая сеть, содержащая один замкнутый контур (рис.2,а), и магистральная линия с двусторонним питанием (рис. 2, б).

 

 

 

 

 

Кольцевая сеть может быть представлена схемой линии с двусторонним питанием с напряжением по концам, равным по модулю и фазе (, см. рис. 2, в. Расчет режима замкнутой сети следует начинать с приведения нагрузок к узлам сети. Исходными данными для расчета режима сети являются мощности нагрузок и напряжение в питающем пункте (пунктах). Расчет режима сети выполняется в два этапа. На первом этапе приближенно определяется распределение потоков мощности по участкам сети при условии равенства напряжений в узлах номинальному напряжению сети и отсутствия потерь мощности в сети (направление потоков мощности по участкам сети предельно выбирается условно, см. рис. 2, в). В общем случае при n нагрузках в сети мощности, протекающие на головных участках сети, определяется по формулам:

Где и - сопротивления участков сети от узла m схемы, в котором присоединена нагрузка , до питающих узлов .

После определения мощности на данном из головных участков сети мощности на остальных участках сети вычисляется уравнениями баланса мощностей в узлах нагрузки и определяется точка потокораздела (рис. 2, г).

На втором этапе расчета режима линия с двусторонним питанием разрезается в точке потокораздела (рис.2, д), мощности в конце участков, примыкающих к точке потокораздела, принимаются равными соответствующим мощностям, найденным на первом этапе расчета. Дальнейший расчет режима сети осуществляется также, как для разомкнутых сетей «по данным начала».

 

Пример:

Определить напряжения в узлах и распределение мощностей в кольцевой сети с номинальным напряжением 110 кВ (рис. 3, а). Напряжение в точке А в данном режиме поддерживается равным 124 кВ. Длины линий, марка проводов, мощности трансформаторов и нагрузки на шинах вторичного напряжения понижающих подстанций указаны на схеме сети. Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз равно 5 м. Трансформаторы подстанций Б и В в данном режиме работают с коэффициентом трансформации, равным 117,05/11 кВ, трансформаторы подстанции Г – с коэффициентом 119,09/11 кВ.

Параметры трансформатора мощностью 16 МВ А по паспорту:

∆P_x = 26 кВт, ∆Р_к = 85 кВт, e_k = 10,5%, I_x = 0,85%;

трансформатора мощностью 25 МВ А:

∆P_x = 36 кВт, ∆Р_к = 120 кВт, e_k = 10,5%, I_x = 0,8%;

 

 

Рис. 3. Схема расчетной сети

Решение:

Потери мощности в трансформаторах

, МВА

Где К_з коэффициент загрузки трансформатра;

Р_н – активная нагрузка подстанций, МВт;

Q_н – реактивная нагрузка подстанции, Мвар;

S_ном – номинальная мощность трансформатора. МВА.

 

 

На подстанции Б

коэффициент загрузки трансформатора.

 

 

 

Рис. 4. а – схема сети 110 кВ; б – схема замещения сети;

в – потокораспределение в сети без учета потерь мощности (I этап расчета);

г – потокораспределение с приближенным учетом потерь мощности (II этап расчета).

 

На подстанции В

Где коэффициент загрузки трансформаторов;

На подстанции Г

где коэффициент загрузки трансформатора.

Мощность нагрузок подстанций, приведенные к стороне высшего напряжения (с учетом потерь мощности в трансформаторах):

Для подстанции Б

Для подстанции В

Для подстанции Г

 

Погонные параметры линий сети:

Марка	r, Ом/км	х, Ом/км	См/км
АС-70	0,46	0,44	2,58
АС-95	0,33	0,429	2,65
АС-150	0,214	0,416	2,74
АС-185	0,17	0,409	2,82

 

 

Параметры линии А-Б

Ом;

Мвар.

Параметры остальных линий указаны на рис. 12, б.

Расчетные нагрузки подстанций с учетом реактивной мощности, генерируемой линиями:

 

По рис. 4, в определяется потокораспределение в сети без учета потерь мощности:

Потокораздел в данном режиме получается в точке В. В этой точке производится разделение кольцевой сети на две разомкнутые линии – А-Б-В и А-Г-В.

На втором этапе расчет выполняется для двух разомкнутых схем.

Потери мощности в линии Б-В

Мощность в начале линии Б-В

 

Мощность в конце линии А-Б

Потери мощности в линии А-Б

Мощность в начале линии А-Б

.

Аналогично производится расчет для линии А-Г-В. Результаты расчета нанесены на рис. 12, г.

Продольная составляющая падения напряжения в линии А-Б

.

Поперечная составляющая падения напряжения в линии А-Б

.

Поправка от учета поперечной составляющей

.

Очевидно, что поперечную составляющую падения напряжения можно не учитывать. Таким образом, потеря напряжения в линии А-Б

И напряжения в пункте Б

Потеря напряжения в линии Б-В

Напряжение в пункте В при определении со стороны линии Б-В

Потеря напряжения в линии А-Г

Напряжение в пункте Г

Потеря напряжения в линии В-Г

Напряжение в пункте В при определении со стороны линии Г-В

Потери напряжения в трансформаторах подстанций на подстанции Б

Где

Напряжение на шинах вторичного напряжения подстанции Б при заданном коэффициенте трансформации

На подстанции В

На подстанции Г

Где

Полученный режим напряжений является приемлемым.