2. Определение приведенных нагрузок на станциях и подстанциях

Приведенные к стороне высшего напряжения нагрузка понизительной подстанции равна сумме заданных нагрузок на шинах НН и СН и потерь мощности в сопротивлениях схемы замещения трансформаторов.

Праведная к стороне ВН мощность электрической станции определяется из мощности генераторов, за вычетом мощностей с шин генераторного напряжения и среднего напряжения, нагрузки на собственных нужд и потерь мощности в сопротивлениях и проводимостях схемы замещения трансформаторов (для станций типа ТЭЦ). На станциях типа ГРЭС из мощности генераторов вычитается расход мощности на собственные нужды и потери мощности в обмотках и в стали трансформаторов.

Рассмотрим расчет ПС с 2 трансформаторами типа ТДН-10000/110 работающих параллельно. Определим приведенную мощность подстанции. Технические данные

Т

ЛЭП

ехнические данные[5,с146]

Sпр-?

110 кВ

Т

10,5 кВ

Smax=10+j8мВА

Рисунок2,1-Схема подстанции

С

S₁

X_T/2

оставим схему замещения подстанции и определим ее параметры

Sпр

R_T/2

2∆Рст

2∆Qм

Smax=10+j8мВА

Рисунок 2.2 – Схема замеще трансформатора типа ТРДН

(2.1)

Рисунок-2.2– схема замещение подстанции

При расчете электрических сетей за расчетное напряжение принимают номинальное напряжение той обмотки трансформатора, которая непосредственно присоединена к рассчитываемой линии.

П

отери мощности в проводимостях трансформаторах

2Pcт=2*Pх=2*14=28квт=0,028Мвт (2.2)

Определим мощность в начале звена и

(2,3)

Н

(2.5)

а основании 1 закона Кирхгофа определим приведенную мощность подстанции (2,4)

Определение приведенной мощности для трансформаторов типа ТРДН.

Схема замещения имеет вид для трансформаторов

Параметры схемы замещения

(2.5)

(2.6)

(2.7)

Мощность в начале звена

(2.8)

П

(2.9)

риведенная мощность подстанции

Рассмотрим определение приведенной нагрузки для подстанции с3-обмоточными трансформаторами ТДТН-63000/110. (см. условие задачи примера 1.2)

Составим эквивалентную схему замещения подстанции и определим ее параметры (технические параметры трансформатора см. табл. 1.2)

Рисунок 2.4 – Схема замещения подстанции

(2.10)

(2.11)

Активные сопротивления схемы замещения

(2.12)

Индуктивные сопротивления

(2.13)

(2.14)

(2.15)

Потери в стали трансформатора

(2.16)

Определим мощность начале обмотки низкого напряжения

(2.17)

Мощность в начале обмотки среднего напряжения

(2.18)

Мощность в конце обмотки высокого напряжения

(2.19)

Мощность в начале обмотки высокого напряжения

(2.20)

Приведенная мощность определится

(2.21)

Определение приведенных нагрузок на станциях:

Рассмотрим расчет станции типа ГРЭС и ТЭЦ-имеющий блочную схему генератор-трансформатор мощностью более 100мвт.

Р

110-220 кВ

Sпрст

асход электроэнергии на собственные нужды

для ГРЭС--уголь

-газ, мазут

для ТЭЦ--уголь

-газ, мазут

Т1

Т2

Т3

G1

Sнсcosφнс

G2

Sнг cosгн

G3

Рисунок 2.4 – Блочная схема станции

Составим схему замещения блока и определим приведенную мощность блока

Мощность блочного трансформатора

определяется по условию

(2.22)

где

Sпрбл

R_Т

Х_Т

выбираются трансформаторы с ПБВ: типа ТД; ТДЦ; ТЦ.

Определим комплексные числа для мощностей генератора и собственных нужд станции

(2.24) или (2.22) (2.23)

S₁

Рисунок 2.5 – Схема замещения блока,

генератор - трансформаторо

ΔP_СТ

ΔQ_м

Мощность в начале звена определяется на основании 1 закона Кирхгофа:

(2.24)

Приведенная мощность блока с учетом потери мощности в обмотках трансформатора:

(2.25)

Приведенная мощность станции определяется:

(2.26)

Если на станции типа ТЭЦ имеются шины генерального напряжения 6-10 кВ.

110-220 кВ

Т1

Т2

Sрасч

6-10 кВ

Sнri

G1

SснΣ

G2

Smax6-10

Smin6-10

Рассмотрим выбор трансформаторов связи и согласно НТП они выбираются по 4 режимам, если:

1. Если нагрузка с шин 6-10кВ максимальная

(2.27)

2. Если нагрузка с шин 6-10 кВ минимальная

(2.28)

Рисунок 2.6 – Схема станции типа ТЭЦ

3. Ремонтный режим –вывод в ремонт самого мощного генератора G-2

(2.33) (2.29)

1. А

   (2.30)

   варийный режим – выход из строя трансформатора связи Т1

(2.31)

Мощность трансформатора связи определится по условию

(2.37)

где -коэффициент аварийной перегрузки.

Выбирают трансформаторы с РПН.

Составляем эквивалентную схему замещения и произведем расчет

ВН

(2.38)

(2.39)

(2.40)

(2.41)

R_T/2

X_T/2

S1

Sсг1,2

Smax6-10

Smin6-10

Sпрст

2∆Рст

1

SснΣ

Рисунок 2.7 – схема замещения для ТЭЦ

2.4. Выбор схем электрической сети.

Для выбора двух вариантов электрической сети следует составить 4-5 различных возможных вариантов конфигурации сети. При этом следует руководствуется следующим:

2.4.1. расстоянием между станцией и энергосистемы; между подстанцией потребителей и их расстоянием до источников питания; - при этом следует выбирать схему с возможно меньшими расстояниями.

2.4.2. на подстанциях и станциях следует выбирать упрощенные схемы с наименьшим числом выключателей на ОРУ-35-750кВ.

2.4.3. на подстанции энергосистемы желательно выбирать схемы, позволяющие расширения без дополнительных больших капитальных затрат: на ОРУ-35кВ – одиночную санкционированную при числе при соединении до 6 включительно, если 7 и более – 2 с системой шин, на ОРУ-110-220кВ – схемы с 2 системами шин и обходной.

2.4.4. учитывать категории потребителей, обеспечивая их соответствующей надежностью электроснабжения. Потребители 1 категории не допускают перерыва в электроснабжении и поэтому должны получать питание либо с 2^х сторон, либо по двум параллельным линиям на одноцепных опорах.