Расчет кольцевой электропередачи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Институт энергетики и транспортных систем

Кафедра «Электрические системы и сети»

Расчетное задание №1

Расчет кольцевой электропередачи

Вариант 10

Выполнил: Котов С.

Группа 43212/1

Санкт-Петербург

2017 г.



Исходная схема электропередачи

Рис.1

Дано:

Р1с

Р1н

Р2с

Р2н

ВЛ1

ВЛ2

ВЛ3

U1с ном

U1н ном

U2с ном

U2н ном

Uцп

cosf

МВт

МВт

МВт

МВт

км

км

км

кВ

кВ

кВ

кВ

кВ

0

210

120

80

120

150

100

110

10

110

10

253

0,87

1) Выбор числа и номинальной мощности понижающих трансформаторов (автотрансформаторов) в узлах 1 и 2 с учетом их перегрузочной способности. Определение потерь мощности в трансформаторах (автотрансформаторах) и мощности нагрузок в узлах 1 и 2 (с учетом потерь в трансформаторах).

По заданным значениям активной мощности и cosн нагрузок в узлах вычислим полные мощности:

Расчет мощности трансформаторов с учетом коэффициентов их загрузки в нормальном и послеаварийном режимах. В качестве послеаварийного режима рассматривается установившийся режим работы сети при отключении одного из трансформаторов на подстанции.

В исходном режиме коэффициент загрузки

=

в послеаварийном

.

Примем , нр1=0,75 нр2=0,7 тогда пар=1,4;

т.о. для узла 1 выбираем трансформатор ТДЦ-160000/220 характеристики трансформатора:

РПН: 

для узла 2 выбираем трансформатор АТДЦТН-200000/220/110

РПН:

тогда:

Уточнение мощностей нагрузок в узлах кольцевой сети с учетом потерь в трансформаторах.

Для двухобмоточного трансформатора в узле 1:

где:

т.о.

Для автотрансформатора в узле 2:

Будем считать приведенные к ступени ВН напряжения на ступени СН и НН автотрансформаторов равными средним номинальным напряжениям 230 кВ

Рис 2. схема замещения автотрансформатора в узле 2.

2) Выбор сечений проводов ЛЭП

Предварительный расчет потокораспределения в кольцевой сети ВЛ1-ВЛ2-ВЛ3 (правило моментов), приняв сечения проводов ВЛ на всех участках одинаковыми.

Рис. 3. Расчетная схема замещения

проверка:

Т.о.:

Определение сечений проводов ЛЭП с помощью экономических критериев (по экономической плотности тока jэк и методом экономических интервалов).

Выбор сечения провода с помощью экономической плотности тока:

допущения, положенные в основу этого метода, вносят существенную погрешность в расчеты, поэтому более оправданным является применение метода экономических интервалов.

Выбор сечения провода с помощью экономических интервалов:

т.о.

Пересчитаем потокораспределение:

Проверка выбранных сечений в послеаварийных режимах по длительно допустимым току (мощности) по нагреву.

Рассмотрим ситуацию, когда на самом загруженном участке ЛЭП (№3) отключилась одна из параллельных цепей двухцепной ЛЭП. Рассчитаем новое распределение потоков мощности по ЛЭП:



В данном случае самым нагруженным участком является участок №3

В этом случае ток, протекающий по этому участку равен:

Длительно допустимый ток для сталеалюминиевых проводов 500/64 ВЛ 220 кВ составляет:

т.о. условия по длительно допустимым току выполнены

3) Составление расчетной схемы замещения электропередачи.

Расчетная схема замещения изображена на рис. 3.

Параметры схемы замещения:



4) Расчет режима кольцевой сети (определение потерь мощности на участках кольцевой сети и напряжений в узлах 1 и 2).

Учтем зарядные мощности генерируемые ЛЭП:

тогда по правилу моментов можно найти:

Выделим точку потокораздела в данном случае узел 1и представим кольцевую сеть в виде 2 радиальных сетей:

Рис 4. точка потокораздела

Далее выполняем расчет режима для каждой радиальной сети:

примем

Расчет режима правой радиальной сети

Расчет будем выполнять методом итераций, в 2 этапа: на первом этапе определяем потери на каждом из участков считая, на втором этапе определяем падения и потери напряжения на всех участках, начиная с первого, уточняя параметры режима.

I:

II:

Расчет режима левой радиальной сети

I:

II:

Проверка точности расчета по напряжению:

№ итерации
1	226.382	230,176	239,519	1,724
2	225.03	226.359	236.77	0.604
3	224.948	226.085	236.701	0,517
4	224.943	226.068	236.699	0.511

мощность трансформатор электропередача кольцевой

Т.о. проверка точности выполнена, напряжение в узле 1:

5) Определение напряжений на шинах СН и НН трансформаторов (автотрансформаторов) и выбор регулировочных ответвлений устройств РПН.

Узел 1:

Рис. 7 схема замещения трансформатора в узле 1.

где:

т.о.

уровень напряжения, который необходимо обеспечить на низкой стороне трансформатора:

уровень напряжения при номинальном Ктр:

т.о. требуется регулирование Ктр в 1 узле.

Выберем отпайку РПН:

Узел 2:

Рис. 8 схема замещения трансформатора в узле 2.

Т.к. регулирование напряжения осуществляется за счет РПН на стороне СН то: уровень напряжения на средней стороне автотрансформатора при номинальном Ктр:

уровень напряжения, который необходимо обеспечить на средней стороне автотрансформатора:

необходимый

номер отпайки:

уровень напряжения на средней стороне автотрансформатора после регулирования РПН:

Напряжение на низкой стороне:

уровень напряжения, который необходимо обеспечить на низкой стороне автотрансформатора:

т.к. напряжение на низкой стороне не регулируется, то необходимо установить линейный регулятор

6) Составление таблицы баланса (генерации и потребления) мощностей по элементам сети.



Таблица 2 - Таблица баланса мощностей по элементам сети

№	эл-т сети	генерация	потребление(потери)
		Мвт	Мвар	Мвт	Мвар
1	ЦП (ЭЭС)	420,703	345,79
2	ВЛ1			5,031	34,631
3	ВЛ2			0,55	3,787
4	ВЛ3			4,381	30,153
5	Т1			0,595	21,863
6	потери х.х. Т1				1,92
7	Т2			0,193	19,082
8	потери х.х. Т1				2
9	нагр1			210	119
10	нагр2			200	113,2
11	?	420,75	345,606

7) Выбор типа компенсирующих устройств (КУ) в узлах подключения нагрузок и определение их мощности, приняв при подключении КУ cosiн = 0,95

По заданным значениям активной мощности и cosн нагрузок в узлах вычислим полные мощности с учетом компенсирующих устройств:

Узел 1:

т.о. мощность компенсирующего устройства в узле 1 составит:

Узел 2:

т.о. мощности компенсирующих устройств в узле 2 составит:

Уточнение мощностей нагрузок в узлах кольцевой сети с учетом потерь в трансформаторах.

Для двухобмоточного трансформатора в узле 1:

где:

т.о.

Для автотрансформатора в узле 2:

Будем считать приведенные к ступени ВН напряжения на ступени СН и НН автотрансформаторов равными средним номинальным напряжениям 230 кВ

Рис 9. схема замещения автотрансформатора в узле 2.



8) Расчет электрического режима кольцевой сети при наличии КУ и выбор регулировочных ответвлений устройств РПН трансформаторов (автотрансформаторов).

Учтем зарядные мощности генерируемые ЛЭП:

тогда по правилу моментов можно найти:

Выделим точку потокораздела в данном случае узел 1и представим кольцевую сеть в виде 2 радиальных сетей:

Рис 10. точка потокораздела

Расчет режима правой радиальной сети

Далее выполняем расчет режима для каждой радиальной сети:

примем

Расчет будем выполнять методом итераций, в 2 этапа: на первом этапе определяем потери на каждом из участков считая, на втором этапе определяем падения и потери напряжения на всех участках, начиная с первого, уточняя параметры режима.

I:

II:

Расчет режима левой радиальной сети



I:

II:

Проверка точности расчета по напряжению:

Т.о. проверка точности выполнена, напряжение в узле 1 :

Определение напряжений на шинах СН и НН трансформаторов (автотрансформаторов) и выбор регулировочных ответвлений устройств РПН.

Узел 1:

Рис.11 схема замещения трансформатора в узле 1.

где:

т.о. 

уровень напряжения, который необходимо обеспечить на низкой стороне трансформатора:

уровень напряжения при номинальном Ктр:

необходимый

определим номер отпайки РПН трансформатора для корректировки напряжения:

уровень напряжения после регулирования РПН:

Узел 2:

Рис. 12 схема замещения трансформатора в узле 2.

Т.к. регулирование напряжения осуществляется за счет РПН на стороне СН то:

уровень напряжения на средней стороне автотрансформатора при номинальном Ктр:

уровень напряжения, который необходимо обеспечить на средней стороне автотрансформатора:

необходимый

номер отпайки:

уровень напряжения на средней стороне автотрансформатора после регулирования РПН:

Напряжение на низкой стороне:

уровень напряжения, который необходимо обеспечить на низкой стороне автотрансформатора:

т.к. напряжение на низкой стороне не регулируется, то необходимо установить линейный регулятор

10.Составление таблицы баланса мощностей для режима сети при наличии КУ.

№	эл-т сети	генерация	потребление(потери)
		Мвт	Мвар	Мвт	Мвар
1	ЦП (ЭЭС)	418.412	160.537
2	ВЛ1		17.52	3.826	26.33
3	ВЛ2		21.9	0.416	2.867
4	ВЛ3		29.2	3.460	23.82
5	Т1			0.545	21.96
6	потери х.х. Т1				1.92
7	Т2			0.164	16.152
8	потери х.х. Т2				2
9	КУ1н		49.97
10	КУ1с
11	КУ2н		19
12	КУ2с		28.4
13	нагр1			210	119
14	нагр2			200	113
15	?	418.412	326.547	418.371	327.05

Размещено на Allbest.ru