РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА

Находим расчетные мощности:SP1 = SПР3 – jQсл1 / 2 – jQсл3 / 2 = 90,74 + j30,348 – j4,935 – j4,08 = 90,74 + j21,333 МВАSP3 = SПР7 – jQсл4 / 2 – jQсл3 / 2 = 130 + j39 – j4,08 – j3,483 = 130 + j31,438 МВАSP2 = SПР6 – jQсл2 / 2 – jQсл4 / 2=63,629+j13,873 – j6,91 – j4,935 = 63,629 +j3,479 МВАРазбиваем условно кольцевую цепь по базисному узлу Б и получаем следующую схему:Рисунок 18. Схема кольцевой сети, разбитая по базисному узлу.Найдем потоки мощности и :SA = SP1 · (rэл3 – jxэл3 + rэл4 – jxэл4 + rэл2 – jxэл2) + SP3 · (rэл4 – jxэл4 + rэл2 – jxэл2) + SP2 · (rэл2 – jxэл2) / rэл1 + rэл2 + rэл3 +rэл4 – j(xэл1 + xэл2 + xэл3 +xэл4) = (90,74 + j21,333) · (4,961 – j17,84 + 4,235 – j15,23 +7,2– j40,32) + (130 + j31,438) · (4,235 – j15,23 +7,2– j40,32) + (63,629 –j3,433) · (7,2– j40,32) / 6,86 + 7,2 + 4,961 + 4,235 – j(30,03 + 40,32+ 17,84 + 15,23) =158,862 + j30,847 МВАSB = SP1 · (rэл1 – jxэл1) + SP3 · (rэл1 – jxэл1 + rэл3 – jxэл3) + SP2 · (rэл1 – jxэл1 + rэл3 – jxэл3 + rэл4 – jxэл4) / rэл1 + rэл2 + rэл3 +rэл4 – j(xэл1 + xэл2 + xэл3 +xэл4) = (90,74 + j21,333) · (6,86 – j30,03) + (130 + j31,438) · (6,86 – j30,03 + 4,961 – j17,84) + (63,629 –j3,433) · 106 · (6,86 – j30,03 + 4,961 – j17,84+ 4,235 – j15,23) / 6,86 + 7,2 + 4,961 +4,235 – j(30,03 + 40,32 + 17,84 + 15,23) = =125,507 + j25,403 МВАНаходим потокораспределение и точку потокораздела. Для этого составим баланс мощностей для узлов сети. Потери мощности в линиях и зарядные мощности не учитываем.SA = S13 + SP1S13 = SA - SP1 = 158,862 + j30,847 – (90,74 + j21,333) = 68,122 + j9,514МВАS14 = SB - SP2 = 125,507 + j25,403– (63,629 – j3,433) = 61,878 + j21,924МВАИсходя из знаков активных и реактивных составляющих и получаем точку потокораздела в узле 3.Разрезаем сеть по точке потокораздела:Рисунок 14. Разделение цепи в точке потокораздела.S’P3 = S13 = 68,122 + j9,514МВАS”P3 = S14 = 61,878 + j21,924МВАПриняв напряжение в узлах за номинальные находим реальные потоки мощности:∆S13 = (P’P3)2 + (Q’P3)2 / U2ном · (rэл3 + jxэл3) = 68,1222 + 9,5142 /2202 · (4,961 + j17,84) = 0,4849 + j1,743 МВАSH13 = S’P3 + ∆S13 = 68,122 + j9,514 +0,4849 + j1,743= 68,607 + j11,257 МВАSK11 = SP1 + SH13 = 90,74 + j21,333 + 68,607 + j11,257 = 159,347 + j32,59МВА∆S11 = (PK11)2 + (QK11)2 / U2ном · (rэл1 + jxэл1) = 159,3472 + 32,592 / 2202 · (6,86 + j30,03) =3,749 + j16,413МВАSH11 = SK11 + ∆S11 = 159,347 + j32,59+ 3,749+ j16,413= 163,1 + j49,003МВАS’A = SH11 + (- jQсл1 / 2) = 163,1 + j49,003+ (-j4,935) = 163,1 + j44,068МВА∆S14 = (P”P3)2 + (Q”P3)2 / U2ном · (rэл4 + jxэл4) = 61,8782 + 21,9242 / 2202 · (4,235+ j15,225) = 0,3771 + j1,356МВАSH14 = S”P3 + ∆S14 = 61,878 + j21,924 + 0,3771 + j1,356 = 62,255 + j23,28МВАSK12 = SP2 + SH14 = 63,629 +j3,479 + 62,255 + j23,28= 125,884 + j26,759МВА∆S12 = (PK12)2 + (QK12)2 / U2ном · (rэл2 + jxэл2) = 125,8842 + 26,7592 / 2202 · (7,2+ j40,32) = 2,464 + j13,798МВАSH12 = SK12 + ∆S12 =125,884 + j26,759+ 2,464 + j13,798= 128,696 + j40,557МВАS’B = SH12 + (- jQсл2 / 2) = 128,696 + j40,557+ (- j6,91) = 128,696 + j33,645МВАМощностьбалансирующегоузлаопределяетсяпо формуле:SБУ = S’A+ S’B = 163,1 + j44,068 + 128,696 + j33,645= 291,443 + j77,713 МВА4.3 Расчет напряжений Рисунок 15. Напряжения в узлах сети.Находим напряжение в узле 2:Продольная составляющая напряжения:∆U2 = PH11 · rэл1 + QH11 · xэл1 / UБ = 163,096 ·6,86 + 49,003 · 30,03 / 242 = 10,704 кВПоперечная составляющая напряжения:δU2 = PH11 · xэл1 - QH11 · rэл1 / UБ = 163,096 · 30,03– 49,003 · 6,86 / 242 = 18,85 кВНапряжения в узле 2:U2 = √(UБ - ∆U2)2 + (δU2)2 = √(242 – 10,704)2 + (18,85)2 = 232,063 кВНаходим напряжение в узле 3:∆U3 = PH12 · rэл2 + QH12 · xэл2 / UБ = 128,348 · 7,2 + 40,557 · 40,32 / 242 = 10,576 кВδU3 = PH12 · xэл2 - QH12 · rэл2 / UБ = 128,348 · 40,32 – 40,557 · 7,2 / 242 = 20,178 кВU3 = √(UБ - ∆U3)2 + (δU3)2 = √(242 – 10,576)2 + (20,178)2 = 232,302 кВ Находим напряжение в узле 4:∆U’4 = PH13 · rэл3 + QH13 · xэл3 / U2 = 68,607· 4,961 + 11,257 · 17,835 /232,063=2,187 кВδU’4 = PH13 · xэл3 - QH13 · rэл3 /U2 = 68,607 · 17,835 – 11,257 ·17,835/232,063= 5,032 кВU’4 = √(U2 - ∆U’3)2 + (δU’3)2 = √(232,063 – 2,187)2 + (5,032)2 = 229,93 кВ∆U’’4 = PH14 · rэл4 + QH14 · xэл4 / U3 =62,255· 4,235 + 23,28 · 15,225/232,302= 2,661 кВδU’’4 = PH14 · xэл4 - QH14 · rэл4 / U3 = 62,255 · 15,225 – 23,28 · 4,235 /232,302= 3,656 кВ U’’4 = √(U3 - ∆U’’4)2 + (δU’’4)2 = √(232,302 – 2,661)2 + (3,656)2 = 229,671 кВ Напряжение в узле 4:U4 = U’4 + U’’4 / 2 = 229,93+ 229,671 / 2 = 229,801 кВНаходим напряжение в узле 5:∆U5 = PH7 · rэт2в + QH7 · xэт2в / U2 = 90,666 · 0,666 + 29,781 · 50,381/ 232,063=6,726 кВδU5 = PH7 · xэт2в - QH7 · rэт2в / U2 = 90,666 · 50,381 – 29,781 · 0,666 /232,063=19,598 кВU5 = √(U2 - ∆U5)2 + (δU5)2 = √(232,063 – 6,726)2 + (19,598)2 = 226,188 кВНаходим напряжение в узле 6:∆U6 = PH6 · rэт2н + QH6 · xэт2н / U5 = 18,01 · 1,333 + 6,105 · 96,563 / 226,188 = 6,7 кВδU6 = PH6 · xэт2н - QH6 · rэт2н / U5 = 18,01 · 96,563 – 6,105 · 1,333 / 226,188 = 7,653 кВU6 = √(U5 - ∆U6)2 + (δU6)2 = √(226,188 – 6,7)2 + (7,653)2 = 219,621 кВНаходим напряжение в узле 7:∆U7 = PH5 · rэт2c + QH5 · xэт2c / U5 = 72,537· 0,666 + 14,692 · 0 / 226,188 = 0.214 кВδU7 = PH5 · xэт2c - QH5 · rэт2c / U5 = 72,537 · 0 – 14,692 · 0.666 / 226,188 = - 0.043 кВU7 = √(U5 - ∆U7)2 + (δU7)2 = √(226,188 – 0,214)2 + (- 0,043)2 = 225,974 кВНаходим напряжение в узле 8:∆U8 = PH4 · r’эл6 + QH4 ·x’эл6 /U7 = 31,462·15,744 + 6,934 · 26,999 / 225,974 = 3,021 кВδU8 = PH4 · x’эл6 - QH4 · r’эл6 / U7 = 31,462 · 26,999 – 6,934 · 15,744 / 225,974= 3,276 кВU8 = √(U7 - ∆U8)2 + (δU8)2 = √(225,974 – 3,021)2 + (3,276)2 = 222,977 кВНаходим напряжение в узле 9:∆U9 = PH10 · rэт1 + QH10 · xэт1 / U3 = 63,533 · 2,497 + 13,297 · 66,125 /232,302=4,468 кВδU9 = PH10 · xэт1 - QH10 · rэт1 / U3 = 63,533 · 66,125 – 13,297 · 2,497/232,302 =17,942 кВU9 = √(U3 - ∆U9)2 + (δU9)2 = √(232,302 – 4,468)2 + (17,942)2 = 228,54 кВНаходим напряжение в узле 10:∆U10 = PH9 · r’эл5 + QH9 · x’эл5 / U9 = 25,323· 14,373+ 8,647 ·20,385/228,54 = 2,364 кВδU10 = PH9 · x’эл5 - QH9 · r’эл5 / U9 = 25,323 · 20,385–8,647 · 14,373 /228,54 = 1,715 кВU10 = √(U9 - ∆U10)2 + (δU10)2 = √(228,54 – 2,364)2 + (1,715)2 = 226,182 кВПересчитываем напряжения на реальные в узлах 6, 7, 8, 9, 10:U’6 = U6 / KT2B-H = 219,62 / 20,909 = 10,5 кВU’7 = U7 / KT2B-C = 225,974 / 1,901 = 118,882 кВU’8 = U8 / KT2B-C = 222,977 / 1.901 = 117,306 кВU’9 = U9 / KT1B-C = 228,54 / 1.901 = 120,232 кВU’10 = U10 / KT1B-C = 226,182 / 1.901 = 118,992 кВ6 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСЕТИ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ НОВОГО ПОТРЕБИТЕЛЯПодключение нового потребителя осуществляется на подстанции 3.Мощность, потребляемая новым потребителем, равна МВАНапряжение потребителя равно 10,5кВ.Потребитель находится на расстоянии 60км. Необходимо выбрать ЛЭП и трансформаторы для его питания.6.1 Выбор линии электропередачТок, который должна выдержать ЛЭП, определяется по формуле :(13)IНБ = SP3 / √3 · Uном = √1152 · 1012 + 352 · 1012 / √3 · 220 · 103 = 315,465AЭкономически целесообразное сечении провода определяется по формуле :(14)где экономическая плотность тока. Для электрических сетей (голые алюминиевые провода), для которых , экономическая плотность тока равна .FЭ = IНБ / JЭ = 315,465 / 1.1 = 286,786мм2По условиям надежности электроснабжения принимаем два параллельно включенных провода АС-240/32 (ток и сечение уменьшаться в два раза).Параметры данного провода приведены в таблице 11:Таблица 11.Исходные данныеСправочные данныеРасчетные данныеМарка проводаnl7, (км)Uном, (кВ)r0, (Ом/км)x0, (Ом/км), (Мвар)rэл7, (Ом)хэл7, (Ом), (Мвар), (Мвар)АС-240/322602200,1210,4350,1993,75113,4924,67612,3386.2 Выбор трансформаторовВыбор трансформаторов производим с учетом коэффициента загрузки и коэффициента перегрузки.Коэффициент загрузки вычисляется по формуле :15где количество трансформаторов. Берем два трансформатора. - нагрузка подстанции, в нашем случаеКоэффициент загрузки принимаем равным 0.7. получаем:Коэффициент перегрузки вычисляется по формуле :16Данный трансформатор соответствует допустимому значению коэффициента перегрузки, поэтому его использование целесообразно.Для полученной мощности подойдет трансформатор ТРДЦН-100000/220/10. Используем два таких параллельно включенных трансформатора.Рисунок 16. Электрическая схема ТРДЦН-100.Рисунок 17. Схема замещения трансформатора ТРДЦН-100.Параметры трансформатора ТРДЦН-100 Приведены в таблице 12:Таблица 12., МВА,кВ,%,кВт,кВт, квар,%ВННН1002301112,53401026500,65Проводимости высчитываются по формулам :Активное сопротивление обмоток трансформатора вычисляется по формуле :Реактивное сопротивление обмоток трансформатора вычисляется по формуле :Коэффициент трансформации вычисляется по формуле :Эквивалентные сопротивления вычисляются по формулам:Потери мощности трансформатора: МВА7 РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ В СЕТИДля определения суммарных потерь мощности используем формулы :, МВт17 - значение посчитанное ранее.18Для определения суммарных потерь энергии используем формулы:19где время наибольших потерь которое рассчитывается по эмпирической формуле :20- число часов использования максимальной нагрузки;21Суммарные потери мощности и энергии в установившемся режиме:СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: Герасименко А.А., Федин В.Т. «Передача и распределение электрической энергии»,- Ростов-на-Дону: ФЕНИКС, Красноярск: Издательские проекты, 2006 г.Идельчик В. И. «Электрические системы и сети»,- М, Энергоатомиздат, 1989 г.Карапетян И.Г. «Справочник по проектированию электрических сетей»,- М, НЦЭНАС, 2006 г.