Расчет параметров автотрансформаторов.
Расчет режимов сложнозамкнутой сети 110-220 кВ.
Задание. Рассчитать режим сети, изображённой на рис 1.
Рис 1. Схема сети.
Исходные данные.
На рисунке изображена сеть 110-220 кВ, состоящая из 3 районных подстанций и двух промежуточных.
Таблица 1. Сведения о линиях электропередач.
| Наименование линии | Марка провода | Длина линии, км | Номинальное напряжение, кВ | Начальный пункт | Конечный пункт |
| Л-1 | АС-240/32 | 30 | 220 | РП А | РП Б |
| Л-2 | АС-240/32 | 40 | 220 | РП Б | РП В |
| Л-3 | АС-240/32 | 50 | 220 | РП В | РП А |
| Л-21 | АС-185/29 | 10 | 110 | РП А | Подстанция 1 |
| Л-22 | АС-185/29 | 20 | 110 | Подстанция 1 | РП Б |
| Л-23 | АС-185/29 | 15 | 110 | РП Б | Подстанция 2 |
| Л-24 | АС-185/29 | 25 | 110 | Подстанция 2 | РП В |
Варианты задания.
Индивидуальный вариант задания состоит в изменении длины линий электропередачи в таблице 1.
При этом порядковый номер студента в учебном журнале умножается на длину линии, указанных в столбце 3 таблицы 1.
Таблица 2. Сведения об установленных трансформатарах и автотрансформаторах.
| Наименование подстанции | Тип установленного трансформатора или автотрансформатора |
| РП А | АТДЦТН-125000/220/110/35 |
| РП Б | АТДЦТН-125000/220/110/35 |
| РП В | АТДЦТН-63000/220/110/35 |
| ТП 1 | ТДН-16000/110/10 |
| ТП 2 | ТДН-10000/110/10 |
Таблица 3. Сведения о нагрузках.
| № узла | Наименование объекта | Активная мощность, МВт | Реактивная мощность, мвар | Примечание |
| 1 | РП А. шины 110 кВ | 30 | 10 | |
| 2 | РП А. шины 35 кВ | 0 | -20 | Конденсаторная батарея |
| 3 | ТП 1. Шины 10 кВ | 10 | 10 | |
| 4 | РП Б. шины 110 кВ | 20 | 10 | |
| 5 | РП Б. шины 35 кВ | 10 | 10 | |
| 6 | ТП 2. Шины 10 кВ | 4 | 3 | |
| 7 | РП В. шины 110 кВ | 20 | 20 | |
| 8 | РП В. шины 35 кВ | 0 | -10 | Конденсаторная батарея |
|
|
|
Порядок расчета.
1. Составляем схему замещения.
2. Рассчитываем параметры схемы замещения. Все параметры приводим к одному напряжению. Это связано с тем, что программа может рассчитать сеть только одного напряжения.
3. Пересчитываем и переносим нагрузки.
4. Выбираем базисный узел.
5. В программе вводим схему.
6. Для приведенных элементов пересчитываем токи и напряжения.
7. Делаем выводы.
1. Схема замещения.
Составляем схему замещения. На схеме замещения не отображаем обмотки высокого напряжения автотрансформаторов и трансформаторы подстанций ТП-1,2, т.к. нагрузку приводим к соответствующим точкам. Используем упрощенные схемы замещения линий и трансформаторов.
Рис 2. Схема замещения сети.
Таблица 4. Описание элементов схемы замещения.
| № элемента. | Описание |
| 1 | Обмотка ВН автотрансформатора РП А |
| 2 | Обмотка СН автотрансформатора РП А |
| 3 | Линия Л-21 |
| 4 | Линия Л-22 |
| 5 | Обмотка СН автотрансформатора РП Б |
| 6 | Обмотка ВН автотрансформатора РП Б |
| 7 | Линия Л-23 |
| 8 | Линия Л-24 |
| 9 | Обмотка СН автотрансформатора РП В |
| 10 | Обмотка ВН автотрансформатора РП В |
| 11 | Линия Л-2 |
| 12 | Линия Л-1 |
| 13 | Линия Л-3 |
|
|
|
2. Расчет параметров схемы замещения.
2.1. Расчет параметров линий.
Воспользуемся [1] с 577-578 , где приведены рассчитанные параметры линий на 100 км. Используем П-образную схему замещеия. Активными проводимостями можно принебречь. Емкостные проводимости будут учтены как собственные проводимости узлов, к которым примыкает ЛЭП.
Активное сопротивление линий будем считать по формуле:
(1),
Где
- активное сопротивление одного км линии, Ом/км,
l- длина линии в км.
Индуктивное сопротивление линий будем считать по формуле:
(2),
Где
- индуктивное сопротивление одного км линии, Ом/км,
l- длина линии в км.
Емкостную проводимость узлов, к которым подключается линии будем рассчитывать по формуле
(3),
Где
N- количество линий, примыкающих к узлу,
-емкостная проводимость 1 км линии, См/км
l- длина линии в км.
Параметры линий 110 кВ приводим к напряжению 220 кВ по следующим формулам:
|
|
|
(4)
(5)
(6)
(7),
Где
k- коэффииент приведения k=220/110=2
U 
- напряжение, к которому приводится сеть, кВ
U 
-номинальное напряжение сети, кВ
-приведенное активное сопротивление линии, Ом,
-приведенное индуктивное сопротивление линии, Ом,
-приведенная емкостная проводимость узла.
Таблица 5. Расчет параметров схемы замещения линии.
| Наиме-нование линии | № эле-мента на схеме | Длина Линии, км | Номи-нальное Напря-жение, кВ | Активное сопротивление | Индуктивное сопротивление | ||||
| Сопро-тивле-ние 1 км, Ом/км | Сопро-тивле-ние Линии, Ом | Приве-денное Значение, Ом | Сопро-тивле-ние 1 км, Ом/км | Сопро-тивле-ние Линии, Ом | Приве-денное Значение, Ом | ||||
| Л-1 | 12 | 30 | 220 | 0,121 | 3,63 | - | 0,435 | 13,05 | - |
| Л-2 | 11 | 40 | 220 | 0,121 | 4,84 | - | 0,435 | 17,4 | - |
| Л-3 | 13 | 50 | 220 | 0,121 | 6,05 | - | 0,435 | 21,75 | - |
| Л-21 | 3 | 10 | 110 | 0,162 | 1,62 | 6,48 | 0,413 | 4,13 | 16,52 |
| Л-22 | 4 | 20 | 110 | 0,162 | 3,24 | 12,96 | 0,413 | 8,26 | 33,04 |
| Л-23 | 7 | 15 | 110 | 0,162 | 2,43 | 9,72 | 0,413 | 6,195 | 24,78 |
| Л-24 | 8 | 25 | 110 | 0,162 | 4,05 | 16,2 | 0,413 | 10,325 | 41,3 |
Таблица 6. Расчет емкостной проводимости узлов.
| № узла | Номи-нальное Напря-жение, кВ | Наиме-нование линии | Длина Линии, км | Удельная
Проводи-мость,
См/км
*10 
| Проводи-мость,
См/км
*10 
| Общая
Проводи-мость
Узла,
См/км
*10
| Приведен-ная
Проводи-мость
Узла,
См/км
*10
| ||
| 2 | 110 | Л-21 | 10 | 2,75 | 13,75 | 13,75 | 3,44 | ||
| 3
| 110 | Л-21 | 10 | 2,75 | 13,75 | 41,25 | 10,31 | ||
| 110 | Л-22 | 20 | 2,75 | 27,5 | |||||
| 4 | 110 | Л-22 | 20 | 2,75 | 27,5 | 48,13 | 12,03 | ||
| 110 | Л-23 | 15 | 2,75 | 20,63 | |||||
| 6 | 110 | Л-23 | 15 | 2,75 | 20,63 | 55,01 | 13,75 | ||
| 110 | Л-24 | 25 | 2,75 | 34,38 | |||||
| 7 | 110 | Л-24 | 25 | 2,75 | 34,38 | 34,38 | 8,60 | ||
| 9 | 220 | Л-2 | 40 | 2,6 | 52 | 117 | - | ||
| 220 | Л-3 | 50 | 2,6 | 65 | |||||
| 10 | 220 | Л-2 | 40 | 2,6 | 52 | 130 | - | ||
| 220 | Л-1 | 30 | 2,6 | 78 |
Расчет параметров автотрансформаторов.
При расчете параметров схемы замещения автотрансформаторов обмотку низкого напряжения не учитываем, поскольку выполняем перенос нагрузки 35 кВ в точку соединения обмотки ВН и СН. Это возможно, поскольку сеть 35 кВ разомкнутая в данном случае. Потери холостого хода учитываем сосредоточенной нагрузкой на шинах 220 кВ в месте подключения автотрансформатора. В [1] c 582-583 рассчитаны параметры схемы замещения автотрансформатора приведенные к напряжению обмотки ВН.
Таблица 7. Параметры схемы замещения автотрансформаторов
| Наименование подстанции | Тип авто-трансформатора | № элемента | Обмотка | Активное Сопротивление, Ом | Индуктивное Сопротивление, Ом |
| РП А | АТДЦТН-125000/220/110/35 | 1 | ВН | 0,55 | 59,2 |
| 2 | СН | 0,48 | 0 | ||
| РП Б | АТДЦТН-125000/220/110/35 | 6 | ВН | 0,55 | 59,2 |
| 5 | СН | 0,48 | 0 | ||
| РП В | АТДЦТН-63000/220/110/35 | 10 | ВН | 1,4 | 104 |
| 9 | СН | 1,4 | 0 |
3. Пересчет нагрузок.
На промежуточных подстанциях ТП-1 и ТП-2 выполняем перенос нагрузок со стороны 10 кВ на сторону 110 кВ.
Активная нагрузка будет рассчитываться по следующей формуле:
(8),
Где
-активная нагрузка на стороне трансформатора 10 кВ МВт,
-реактивная нагрузка на стороне трансформатора 10 кВ Мвар,
-потери холостого хода трансформатора, МВт,
-потери короткого замыкания трансформатора, МВт,
-номинальная мощность трансформатора МВА.
Реактивная нагрузка будет рассчитываться по следующей формуле:
(9),
Где
-активная нагрузка на стороне трансформатора 10 кВ МВт,
-реактивная нагрузка на стороне трансформатора 10 кВ Мвар,
-ток холостого хода трансформатора, %,
-номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ
-индуктивное сопротивление обмотки трансформатора, Ом.
-номинальная мощность трансформатора МВА.
Справочные данные двухобмоточных трансформаторов берем из [1] с 580.
Далее расчет выполняем в табличной форме.
Таблица 8. Перенос активных нагрузок ТП-1,2
| № узла | Тип транс-форматора | Потери x.x транс-форматора, Мвт | Потери к.з транс-форматора, Мвт | Номи- нальная Мощность Транс-форматора, МВА | Акти-вная Нагруз-ка На сторо-не 10 кВ, МВт | Реакти-вная Нагруз-ка На сторо-не 10 кВ, Мвар | Активная Нагруз-ка На стороне 110 кВ, МВт |
| 3 | ТДН-16000/110 /10 | 0,019 | 0,085 | 16 | 10 | 10 | 10,09 |
| 6 | ТДН-10000/110 /10 | 0,014 | 0,06 | 10 | 4 | 3 | 4,03 |
Таблица 9. Перенос реактивных нагрузок ТП-1,2
| № узла | Тип транс-форматора | Ток x.x транс-форматора, % | Индукти-вное сопро-тивление транс-форматора, Ом | Номи- нальная Мощность Транс-форматора, МВА | Акти-вная Нагруз-ка На сторо-не 10 кВ, МВт | Реакти-вная Нагруз-ка На сторо-не 10 кВ, МВт | Реакти-вная Нагруз-ка На стороне 110 кВ, Мвар |
| 3 | ТДН-16000/110 /10 | 0,7 | 86,7 | 16 | 10 | 10 | 11,54 |
| 6 | ТДН-10000/110 /10 | 0,7 | 139 | 10 | 4 | 3 | 3,36 |
Выполняем перенос нагрузок со стороны обмоток НН в точку соединения обмоток ВН и СН автотрансформаторов РП А,Б,В.
Активная нагрузка рассчитывается по следующей формуле:
(10),
Где
-активная нагрузка на стороне автотрансформатора 35 кВ МВт,
-реактивная нагрузка на стороне автотрансформатора 35 кВ Мвар,
-номинальное напряжение обмотки ВН автотрансформатора, кВ,
-активное сопротивление обмотки НН автотрансформатора, Ом.
Реактивная нагрузка рассчитывается по следующей формуле:
(10),
Где
-активная нагрузка на стороне автотрансформатора 35 кВ МВт,
-реактивная нагрузка на стороне автотрансформатора 35 кВ Мвар,
-номинальное напряжение обмотки ВН автотрансформатора, кВ,
-индуктивное сопротивление обмотки НН автотрансформатора, Ом.
Далее расчет выполняем в табличной форме.
Таблица 10. Перенос активных нагрузок РП-А,Б,В.
| № узла | Тип авто- транс- форма- тора | Активное Сопротивле-ние обмотки СН автотранс-форматора, Ом | Акти-вная Нагруз-ка На сторо-не 35 кВ, МВт | Реакти-вная Нагруз-ка На сторо-не 35 кВ, Мвар | Активная Нагруз-ка В точке соедине-ния Обмоток ВН и СН, МВт |
| 1 | АТДЦТН-125000/220 /110/35 | 3,2 | 0 | -20 | 0,03 |
| 5 | АТДЦТН-125000/220 /110/35 | 3,2 | 10 | 10 | 10,01 |
| 8 | АТДЦТН-63000/220 /110/35 | 2,8 | 0 | -10 | 0,01 |
Таблица 11. Перенос реактивных нагрузок РП-А,Б,В.
| № узла | Тип авто- транс- форма- тора | Активное Сопротивле-ние обмотки СН автотранс-форматора, Ом | Акти-вная Нагруз-ка На сторо-не 35 кВ, МВт | Реакти-вная Нагруз-ка На сторо-не 35 кВ, Мвар | Реактивная Нагрузка В точке соедине-ния Обмоток ВН и СН, Мвар |
| 1 | АТДЦТН-125000/220 /110/35 | 131 | 0 | -20 | -18,92 |
| 5 | АТДЦТН-125000/220 /110/35 | 131 | 10 | 10 | 10,54 |
| 8 | АТДЦТН-63000/220 /110/35 | 195,6 | 0 | -10 | -9,60 |
4. Выбор базисного узла.
Для того, чтобы расчет режимов был возможен, необходимо задать напряжение хотя бы в одном узле[3]. Такой узел называется базисным. В качестве такого узла выбираются шины наиболее мощной подстанции или электростанции. В нашем случае выбираем шины 220 кВ РП А, т.к. к ней подходит линия 330 кВ. Напряжение в базисном узле принимаем равным 1,05 
=231 кВ.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 593; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!