10. Розрахунок основних режимів роботи електричної мережі

Мета розрахунку електричної мережі - визначити параметри режимів, виявити можливості подальшого підвищення економічності роботи мережі та одержати необхідні дані для вирішення питань регулювання напруги.

Вихідними даними для розрахунку є схема електричних зєднань мережі, розрахункові параметри її елементів, розрахункові потужності навантаження і задане значення напруги джерела живлення.

Втрати потужності у трансформаторах:

(10.1)

(10.2)

(10.3)

де U_ТВ - напруга ВН трансформатора, кВ;

R_Т, Х_Т - відповідно активний та реактивний опори трансформатора, Ом;

P_xx, Q_xx - втрати холостого ходу, активної і реактивної потужності, кВт, кВАр

Втрати потужності у лініях:

 (10.4)

(10.5)

де S_л - повна потужність, що передається лінією, МВА.

Визначення зарядної потужності, що генерується лінією:

(10.6)

де l - довжина ліній, км; b₀ - ємнісна (реактивна) провідність), См/км; n_л - кількість ліній, шт.

Рисунок 10.1 - Схема заміщення мережі

 МВАр

МВАр

МВАр

МВАр

МВАр

МВт

МВт

МВт

МВт

Знайдемо S_p1:

S_н2 = 28 + j•11,948 МВА

?P_т2= = 0,076 МВт

?Q_т2 = = 1,739 МВАр

Pґ_т2 = P_н2 + ?P_т2

Qґ_т2 = Q_н2 + ?Q_т2

Pґ_т2 = 28 + 0,076 = 28,076 МВт

Qґ_т2 = 11,948 + 1,739 = 13,687 МВАр

P_т2 = Pґ_т2 + ?P_хх2

Q_т2 = Qґ_т2 + ?Q_хх2

P_т2= 28,076 + 0,086 = 28,162 МВт

Q_т2= 13,687 + 0,576 = 14,263 МВАр

P_p1 = P_т2 + +

Q_p1 = Q_т2 - -

P_p1= 28,162 + = 28,244 МВт

Q_p1= 14,683-2,683-2,057= 9,523 МВАр

Знайдемо S_р2:

S_н3 = 21 + j•8,988 МВА

?P_т3 = = 0,043 МВт

?Q_т3 = = 0,979 МВАр

Pґ_т3 = P_н3 + ?P_т3

Qґ_т3 = Q_н3 + ?Q_т3

Pґ_т3 = 21 + 0,043 = 21,043 МВт

Qґ_т3 = 8,988 + 0,979 = 9,967 МВАр

P_т3 = Pґ_т3 + ?P_хx3

Q_т3 = Qґ_т3 + ?Q_хx3

P_т3= 21,043 + 0,086 = 21,129 МВт

Q_т3= 9,967 + 0,576 = 10,543 МВАр

P_p2 = P_т3 + +

Q_p2 = Q_т3 - -

P_p2= 21,129 + = 21,211 МВт

Q_p2= 10,543-2,057-2,683= 5,803 МВАр

Знайдемо S_р3:

S_н4 = 15 + j•6,42 МВА

?P_нн = = 0,019 МВт

?Q_нн = = 0,916 МВАр

P_нн = P_н4 + ?P_нн

Q_нн = Q_н4 + ?Q_нн

P_нн = 15 + 0,019 = 15,019 МВт

Q_нн = 6,42 + 0,916 = 7,336 МВАр

S_н5 = 9 + j•3,852 МВА

?P_т5 = = 0,029 МВт

?Q_т5 = = 0,504 МВАр

P?_т5 = P_н5 + ?P_т5

Q?_т5 = Q_н5 + ?Q_т5

P?_т5 = 9 + 0,029 = 9,029 МВт

Q?_т5 = 3,852 + 0,504 = 4,356 МВАр

Pґ_т5 = P?_т5 + ?P_хx5

Qґ_т3 = Q?_т5 + ?Q_хx5

Pґ_т5= 9,029 + 0,056 = 9,085 МВт

Qґ_т5= 4,356 + 0,14 = 4,496 МВАр

P_т5 = Pґ_т5

Q _т5 = Q_т5 -

P_т5 = 9,085 МВт

Q _т5 = 4,496 - 0,335 = 4,161 МВАр

?P_л45 = = 0,035 МВт

?Q_л45 = = 0,038 МВАр

P_л45 = P_т5 + ?P_л45

Q_л45 = Q_т5 + ?Q_л45 -

P_л45= 9,085 + 0,035 = 9,12 МВт

Q_л45= 4,161 + 0,038 - 0,335= 3,864 МВАр

?P_cн = = 0,003 МВт

?Q_cн = 0 МВАр

P_сн = P_л45 + ?P_сн

Q_сн = Q_л45

P_сн = 9,12 + 0,003 = 9,123 МВт

Q_сн = 3,864 МВАр

P?_вн = P_нн + P_сн

Q?_вн = Q_нн + Q_сн

P?_вн = 9,123 + 15,019 = 24,142 МВт

Q?_вн = 3,864 + 7,336 = 11,2 МВАр

?P_вн = = 0,025 МВт

?Q_вн = = 1,326 МВАр

Pґ_вн = P?_вн + ?P_вн

Qґ_вн = Q?_вн + ?Q_вн

Pґ_вн = 24,142 + 0,025 = 24,167 МВт

Qґ_вн = 11,2 + 1,326 = 12,526 МВАр

P_вн = Pґ_вн + ?P_хх2

Q_вн = Qґ_вн + ?Q_хх2

P_вн = 24,167 + 0,064 = 24,231 МВт

Q_вн = 12,526 + 0,384 = 12,91 МВАр

P_p3 = P_вн + +

Q_p3 = Q_вн - -

P_p3= 24,231 + = 24,355 МВт

Q_p3 = 12,91-2,683-4,472= 5,755 МВАр

При визначенні потокорозподілу потужностей на першому етапі розрахунку не враховують втрати потужності в мережі. При цьому у загальному випадку при n вузлах навантаження лінії потоки потужності на головних ділянках визначаються за формулами:

S_A = (10.7)

S_В = (10.8)

де S_i - розрахункові потужності вузлів контура, Z_Аi, Z_Bi - сума спряжених опорів ліній від вузлів А і В відповідно до і-го пункту мережі, Z_АВ - сума спряжених опорів ліній контура.

Рисунок 10.2 - Розрахункова схема простої замкнутої мережі

Опори ліній:

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Перевіримо:

73,81+j21,081=73,81+j21,081

МВА

МВА

Рисунок 5.2 - Розрахункова схема мережі

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

МВт

МВАр

Розрахунок напруг виконують методом послідовних наближень, який передбачає розвязування задачі до тих пір, поки результати наступних наближень не будуть з заданою точністю відрізнятися від результатів попередніх.

Рівні напруг на шинах підстанції:

(10.9)

(10.10)

де U_і - напруга на шинах джерела живлення у максимальному режимі

кВ

= 242,23 кВ

кВ

= 241,8 кВ

кВ

= 242,23 кВ

кВ

кВ

кВ

кВ

= 124,31 кВ

кВ