Расчет режимов работы замкнутой электрической сети сложной конфигурации

Размещено на http://www.allbest.ru

Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Институт Электроэнергетики и электротехники

Кафедра «электрических станций и электроэнергетических систем»

Вариант - 78Н

Расчетно-графическая работа №2

По дисциплине Электрические сети и системы

На тему “ Расчет режимов работы замкнутой электрической сети сложной конфигурации ”

Специальность 6В071800 - Электроэнергетика

Выполнил Набиев Наби

Приняла доцент Соколова И.С

Алматы, 2022г

1. Расчетно-графическая работа No2

1.1 Условие задачи

Определить распределение мощностей и уровни напряжения в узловых точках сети, изображенной на рисунке 1. Напряжение источников питания принять равными . Исходные данные приведены в таблице 1.

Рисунок 1 - Исходная схема

Таблица 1 - Варианты заданий для выполнения РГР

1.2 Методические указания

В ряде случаев при проектировании, а также при эксплуатации сетей небольшой сложности возникает необходимость проведения одноразовых расчетов без применения ПЭВМ, одним из распространенных способов ручного счета - последовательное упрощение схемы сложной сети по методу преобразования сети. Сущность метода преобразования заключается в том, что заданную сложную сеть путем постепенных преобразований приводят к линии с двусторонним питанием, в которой распределение мощностей находят уже известным методом. Затем, после определения линейных мощностей на каждом участке преобразованной схемы, с помощью последовательных обратных преобразований находят действительное распределение мощностей в исходной схеме сети. Эквивалентирование параллельных линии на любых участках замкнутой сети возможно только в том случае, если на этих линиях нет присоединенных нагрузок. Для участка замкнутой сети с двумя параллельными линиями (рисунок 2)

Рисунок 2 - Эквивалентирование паралельных линий

Если в схеме существуют промежуточные нагрузки, то эквивалентирование осуществить нельзя. Для этого делают так называемый перенос нагрузок в другие точки сети. При этом режим сети до переноса и после должен оставаться неизменным. Иногда при расчете сети требуется произвести преобразования треугольника в эквивалентную звезду и обратно (рисунок 3)

Рисунок 4 - Преброзование треугольника

2. Расчетная часть

Используем для решения задачи метод преобразования, для этого заданную сложную сеть путем постепенных преобразований приводим к линии с двухсторонним питанием.

Рисунок 2.1 - Схема для разноса нагрузки S3

Преобразование схемы начинаем с переноса нагрузки 3 в точки 2 и 4. Разнос нагрузки выполняем по правилу линии с двухсторонним питанием.

Рисунок 2.2 - Упрощенная схема с переносом нагрузки 3

После того как мы разнесли нагрузку 3 из узла 3 в узел 2 и 4 получим 2 параллельные линии и найдем эквивалентную длину:

Определяем потоки мощности:

Найдем мощность, протекающую на участке A1:

Найдем мощность, протекающую на участке B4:

Найдем мощности на оставшихся участках цепи:

Вернемся к первоначальной схеме:

Проверка через баланс мощности:

Проверка выполнена.

Рассчитаем токи на всех участках цепи:

Выберем провода по таблице предельно допустимых токовых нагрузок в справочнике Идельчика:

Для сетей 110 кВ из условий термической устойчивости и коррозийных явлений минимальное сечение составляет 70 мм2.

Выберем провода:

А-1: АС-300/39 (Inom=А) > r0 =0,096 Ом/км; x0 = 0,435 Ом/км;

1-2: АС-120/19 (Inom=А) > r0 = 0,244 Ом/км; x0 = 0,427 Ом/км;

2-3: АС-70/11 (Inom=А) > r0 = = 0,428 Ом/км; x0 = 0,444 Ом/км

2-4: АС-70/11 (Inom=А) > r0 = 0,428 Ом/км; x0 = 0,444 Ом/км;

3-4: АС-70/11 (Inom= А) > r0 = 0,428 Ом/км; x0 = 0,444 Ом/км;

В-4: АС-240/32 (Inom=А) > r0 = 0,118 Ом/км; x0 = 0,405 Ом/км

Рассчитаем сопротивления проводов на участках цепи:

Определим эквивалентное сопротивление:

Найдем мощность, протекающую на участке A1:

Найдем мощность, протекающую на участке B4:

Найдем мощности на оставшихся участках цепи:

Вернемся к первоначальной схеме:

Определим потоки активных и реактивных мощностей на участках:

Определение напряжения в узловых точках сети

3. Контрольные вопросы

Вариант 1:

1 Приведите порядок расчета районной сети по «данным конца »

Этапы расчета покажем применительно к схеме, показанной на рис.

Известны:

мощности нагрузок;

сопротивления и проводимости участков ЛЭП;

напряжение в конце последнего участка ( напряжение в узле n).

Расчет заключается в последовательном определении при движении от конца ЛЭП к ее началу неизвестных мощностей и напряжений при использовании законов Ома и Кирхгофа.

Последовательность расчета

Определяются мощности, входящие в обмотку высшего напряжения трансформаторов

Определяются приведенные нагрузки всех потребителей

Определяется зарядная мощность последнего n узла

Определяется расчетная нагрузка последнего узла

Определяется мощность в конце последнего n-го участка ЛЭП

Определяется потери мощности на последнем n-м участке ЛЭП

Определяется мощность в начале последнего n-го участка ЛЭП

Определяются составляющие падения напряжения на последнем n-м участке ЛЭП

(учитывается при ).

Определяется напряжение в начале последнего n-го участка или напряжение узла (n-1) при условии совмещения вектора напряжения с осью отчета аргумента

Определяется зарядная мощность (n-1) узла

Определяется расчетная нагрузка (n-1) узла

По I закону Кирхгофа определяется мощность в конце n-го участка ЛЭП

замкнутая сеть мощность

Далее расчет по пунктам 6 - 12 выполняется до тех пор пока не будет найдена мощность в начале первого участка.

Как определяются потери мощности и энергии в трансформаторах и автотрансформаторах?Потери мощности в сетях определяют с целью их снижения. Процесс снижения потерь - это оптимизация режима электрической сети. Их оптимизируют при эксплуатации и при проектировании сети. В условиях эксплуатации мероприятия по снижению потерь называются организационными (они не связаны с дополнительными капитальными вложениями), а при проектировании - в основном технические мероприятия, которые требуют дополнительных капитальных вложений.

2 Какие существуют способы повышения пропускной способности протяженных электропередач?

Потери активной и реактивной мощности в трансформаторах и автотрансформаторах разделяются на потери в стали и потери в меди (нагрузочные потери). Потери в стали - это потери в проводимостях трансформаторов. Они зависят от приложенного напряжения. Нагрузочные потери - это потери в сопротивлениях трансформаторов. Они зависят от тока нагрузки.

Потери активной мощности в стали трансформаторов - это потери на перемагничивание и вихревые токи. Определяются потерями холостого хода трансформатора Размещено на http://www.allbest.ru

, которые приводятся в его паспортных данных.

Потери реактивной мощности в стали определяются по току холостого хода трансформатора, значение которого в процентах приводится в его паспортных данных:

Заключения

В данной расчетно-графической работе были определены распределение мощностей и уровни напряжений в узловых точках сети. Распределение мощностей в исходной схеме сети рассчитано с помощью метода преобразования сети. Также я выяснил что отклонение напряжение от номинала должно составлять не более 5%. Так как потери напряжений превысили 5%, для снижения необходимы меры, вроде регулирования напряжения в сетях с изменением параметров сети, компенсации реактивной мощности, применение современного электротехнического оборудования, отвечающего требованиям энергосбережения, снижения расхода электроэнергии на «собственные нужды» электроустановок.

Список литературы

1. Неклепаев Б. Н. «Электрическая часть электростанций и подстанций» М., Энергоатомиздат,1989г.

2. Передача и распределение электрической энергии, Герасименко А.А., Федин В.Т., 2014.

3. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. «Электрооборудование станций и подстанций» Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.

4. Справочник по проектированию электроэнергетических систем под ред. Рокотяна С. С. и Шапиро И. М. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с

Размещено на Allbest.ru