Приближенные расчеты потокораспределения в нормальном режиме для 2-х вариантов электрической сети
Рассчитаем нагрузки потребителей:
S = P + jQ
Где,
Q
= tg
Где, P – активная мощность потребителей, МВт
Потребители
|
Категория
|
Т нб |
cos |
P,МВт |
Q,Мвар |
S, МВт |
S∑, МВА |
||||||||
ВН |
СН |
НН |
ВН |
СН |
НН |
ВН |
СН |
НН |
|
||||||
1 Балансирующий узел |
|||||||||||||||
2 |
2 |
5100 |
0,83 |
|
|
17 |
|
|
11,4 |
|
|
|
17+j11.4 |
||
3 |
1 |
|
7 |
11 |
|
4,7 |
7,39 |
|
|
|
18+j12.09 |
||||
4 |
3 |
5200 |
10 |
|
10 |
6,7 |
|
6,7 |
|
|
|
20+j13.4 |
|||
5 |
1 |
|
|
14 |
|
|
9,41 |
|
|
|
14+j9.41 |
||||
При определении номинальных напряжений и сечений проводов для выбранных конфигураций электрической сети необходимо рассчитать потоки мощности в ветвях схемы. На первом этапе проектирования эту задачу приходится решать приближено. В качестве приближенного метода применим метод, с помощью которого расчет потокораспределения ведется в 2-а этапа, когда на первом этапе выполняется расчет без учета потерь мощности и потерь напряжений, а на втором – следует уточнения с учетом потерь. Здесь используются результаты, полученные на первом этапе электрического расчета. Что бы создать предпосылки для возможности применения этого метода, прибегаем к допущениям:
- Номинальные напряжение линий одинаковы;
- Сечение проводов линии одинаковы, следовательно, их сопротивление пропорциональны их длинам, проводимости линий не учитываются;
- Потери мощности в трансформаторах не учитываются, следовательно, заданные нагрузки узлов можно подключить в узлы связи линий и трансформаторов в расчетах не учитывать.
Расчет приближенного потокораспределения для варианта один
Находим распределение мощностей по известному выражению
SА=
Проверка: S15+S14=∑Si
Потоки мощности на остальных участках находим по первому закону Кирхгофа. Результаты расчета приведены на рисунке 2.1
5
42,08+j28,04
29,04
30,36
23,76
23,76
22,44
32,52+j21,08
Рис.2.1. Расчеты приближенного потокараспределения для Варианта 1
Расчет приближенного потокараспреднления для Варианта 2. Находим распределение мощностей на участках кольца по известному выражению:
SA=∑Sm*Lm ,
L∑
Где Lm и L∑ - длины противоположных плеч и суммы плеч соответственно.
Проверка: S13+S15=∑Si
Потоки мощностей на остальных участка находим по первому закону Кирхгофа. Результат расчета с учетам направлений потоков мощности приведены на рисунке 2.2.
2 3
1
5
4
Рис 2,2. Результаты расчета с учетом направлений потоков мощностей для варианта 2.
Выбор номинального напряжения электрической сети, числа цепей линий электропередачи, уточнение конфигурации электрической цепи
Номинальное напряжение – это основной параметр электрической сети, определяющий габаритные размеры линий, трансформаторов, подстанций, коммутационных аппаратов и их стоимость.
Выбранное напряжение должно соответствовать принятой системе номинальных напряжений в энергосистеме региона. Предварительный выбор номинальных напряжений осуществляется по экономическим зонам [1, с 45-46] или по эмпирическим формулам [4, с.260]:
Формула Стилла:
U=4,34
Формула Иллариона:
U=
Формула Залесского:
U=
,
Где l и p – длина линий, км, и мощность на одну цепь линий, МВт.
Произведем расчет напряжений по экономическим зонам и эмпирическим формулам для участка 1-4 варианта 1.
Линия 1-4 одно цепная, длинной 22,4 км, передаваемая активная мощность P = 32,52 МВт.
На пересечение координат осей искомая точка попадает в зону U=110кВ, поэтому для данной линии принимаем полученное напряжение.
Формула Стилла:
U=4,34
= 101,1 кВ
Формула Иллариона:
U=
=100,4кВ
Формула Залесского:
U=
,
=74,58кВ.
Окончательно принимаем на участке электрической сети 1-4 варианта 1 номинальное напряжение 110кВ. Аналогично произведем расчет для остальных участков электрической сети. Результаты расчета сведем в таблицу 3.1.
Таблица3.1
Предварительный выбор номинального напряжения линии электропередачи
-
Номер Линии
По схеме
Длина линии, км
Передаваемая активная мощность, МВт
Расчетное номинальное напряжение, кВ
Принятое номинальное напряжение, кВ
По экономическим зонам
По эмпирическим формулам
Стилла
Илларионова
Залесского
Вариант 1
1-4
22,44
32,52
110
101,1
100,4
74,58
110
4-2
23,76
34,4
110
103,9
103,29
77,169
110
2-5
30,36
43,9
110
117,48
116,7
83,545
110
5-3
29,04
42,08
110
115,01
114,23
87,23
110
3-1
23,76
34,4
110
103,9
103,29
77,169
110
Вариант 2
1-4
22,44
29,23
110
96,08
96,309
70,71
110
4-2
23,76
30,9
110
98,79
99,04
73,14
110
2-3
44,88
58,46
110
135,88
136,2
108,26
110
5-3
29,04
37,82
110
109,29
109,5
82,7
110
3-1
23,76
30,9
110
98,79
99,04
73,14
110
Принимаем 2-3 и 5-3 – 2-х цепными для варианта 2 и 2-5 и 5-3 - для варианта 1
Окончательно на всех участках электрической сети принимаем напряжения 110кВ.