Расчет установившегося режима электрической сети.

 

 

Целью расчета установившегося режима является определение уровней напряжения в узлах электрической сети для последующей оценки необходимости регулирования напряжения. Кроме того, после расчета должны быть проверены условия:

где  и - активная и реактивная мощности, потребляемые от районной подстанции, расположенной в узле 1.

       Для расчета установившегося режима составляется схема замещения электрической сети с мощностями узлов, приведенными к стороне ВН.

 

Рис.8 Схема замещения замкнутой электрической сети

 

При расчете замкнутой сети сначала определяется предварительное (без учета потерь) распределение мощностей:

где  – сопряженное комплексное сопротивление.

 

Для проверки правильности расчета проверим условие:

Условие выполняется следовательно, расчёт мощностей головных участков выполнен правильно. Мощности отдельных участков выполняем по первому закону Кирхгофа:

Потоки мощности направлены в обратные стороны, на что указывает знак минус.

В результате расчёта предварительного распределения мощностей определяем узел потокораздела им становятся узлы 2,3 и 4. По узлу потокораздела 2 схему делим на два магистральных участка: 1-3-2 и 1’-4-2. Участок 1-3-2 делим то же на два магистральных участка по узлу 3, участок 1’-4-2 делим по узлу 4.

Расчёт разомкнутых схем выполняем в два этапа. На первом этапе определяем уточнённое потокораспределение в сети. Расчёт ведём при напряжении сети, равном

:

 

Мощность в конце линии 13:

=

мощность в начале линии составит:

Мощность в конце линии 23:

=

мощность в начале линии составит:

Мощность в конце линии 24:

=

мощность в начале линии составит:

 

Мощность в конце линии 1’4:

=

мощность в начале линии составит:

Мощность требуемая от источника узла 1, определяем по первому закону Кирхгофа:

=

мощность от источника 2 в линию 23:

=

мощность от источника 2 в линию 24:

=

мощность от источника 1’

=

 

На втором этапе расчёта определяем напряжения в узлах сети. Напряжение в центре питания (на узловой подстанции, узел 1 и на шинах ТЭЦ узел 2) в режиме наибольшей нагрузки составляет , тогда падение напряжения составит:

В ЛЭП 1-3:

модуль напряжения в узле 3 составит:

напряжение в узле 3 при учёте только продольной составляющей падения напряжения составит:

Видно, что влияние поперечной составляющей падения напряжения в сети 110 кВ незначительно  В дальнейшем при расчёте напряжений с целью упрощения будем учитывать только продольные составляющие падения напряжения, называемую потерей напряжения.

В ЛЭП 2-3:

В ЛЭП 2-4:

В ЛЭП 1’-4:

 

Ограничимся в расчётах одной итерацией. Некоторое отличие напряжений узлов 3 и 4 вычисленных для левых и правых  частей схем можно объяснить пренебрежением поперечной составляющей падений напряжения и ограничением расчётов одной итерацией. В дальнейших расчётах будем полагать, что напряжение в узле 3 составляет   и напряжение в узле 4 составляет .

Регулирование напряжения

Цель регулирования напряжения – обеспечение требуемого ПУЭ уровня напряжения на шинах 10 кВ подстанций в узлах нагрузки 3 и 4. В режиме наибольшей нагрузки это напряжение должно быть не ниже 1,05 U ном (10,5 кВ). Средством регулирования напряжения в выполняемом проекте являются трансформаторы с РПН.

Потеря напряжения в двух трансформаторах узла 3 составит:

 

 где,

Ом

напряжение на вторичной обмотке трансформатора приведённое к первичной:

 

действительное напряжение на вторичной обмотке трансформаторов при номинальном коэффициенте трансформации:

Потеря напряжения в двух трансформаторах узла 4 составит:

 

 где,

Ом

напряжение на вторичной обмотке трансформатора приведённое к первичной:

 

действительное напряжение на вторичной обмотке трансформаторов при номинальном коэффициенте трансформации:

Условие  и  при номинальных коэффициентах трансформации  не выполняется, тогда необходимо РПН трансформаторов перевести с нулевого ответвления на требуемое ответвление Uотв.т. обеспечив на вторичной обмотке трансформатора напряжение не ниже 10,5 кВ.

Напряжение требуемого регулировочного ответвления:

Определяем напряжение на вторичной обмотке трансформатора после регулирования:

Полученное значение должно удовлетворять требованиям ПУЭ.