РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА

ВВЕДЕНИЕ 6
1 СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 7
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ И ТРАНСФОРМАТОРОВ 8
2.1 Определение параметров линий электропередач 8
2.2 Расчет реактивной нагрузки 10
2.3 Определение параметров трансформаторов установленных на подстанциях 11
2.3.1 Определение параметров схемы замещения трансформаторов установленных на первой подстанции 11
2.3.2 Определение параметров схемы замещения трансформаторов установленных на второй подстанции 14
2.3.3 Определение параметров схемы замещения трансформаторов установленных на четвертой подстанции 18
2.3.4 Определение параметров схемы замещения трансформаторов установленных на пятой подстанции 20
3 СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ 24
4 РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА ЭЛЕКТРОСЕТИ 27
4.1 Расчет потоков мощности электрической сети 27
4.2 Расчет кольцевой сети 30
4.3 Расчет напряжений 34
5 РАСЧЕТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА ЭЛЕКТРОСЕТИ В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ОДНОЙ ЦЕПИ ЛИНИИ 2 38
5.1 Расчет потоков мощности электрической сети 38
4.2 Расчет кольцевой сети 41
4.3 Расчет напряжений 45
6 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСЕТИ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ НОВОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ 49
6.1 Выбор линии электропередач 49
6.2 Выбор трансформаторов 50
7 РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ В СЕТИ 54
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 55

Находим расчетные мощности:SP1 = SПР3 – jQсл1 / 2 – jQсл3 / 2 = 90,74 + j30,348 – j4,935 – j4,08 = 90,74 + j21,333 МВАSP3 = SПР7 – jQсл4 / 2 – jQсл3 / 2 = 130 + j39 – j4,08 – j3,483 = 130 + j31,438 МВАSP2 = SПР6 – jQсл2 / 2 – jQсл4 / 2=63,629+j13,873 – j6,91 – j4,935 = 63,629 +j3,479 МВАРазбиваем условно кольцевую цепь по базисному узлу Б и получаем следующую схему:Рисунок 18. Схема кольцевой сети, разбитая по базисному узлу.Найдем потоки мощности и :SA = SP1 · (rэл3 – jxэл3 + rэл4 – jxэл4 + rэл2 – jxэл2) + SP3 · (rэл4 – jxэл4 + rэл2 – jxэл2) + SP2 · (rэл2 – jxэл2) / rэл1 + rэл2 + rэл3 +rэл4 – j(xэл1 + xэл2 + xэл3 +xэл4) = (90,74 + j21,333) · (4,961 – j17,84 + 4,235 – j15,23 +7,2– j40,32) + (130 + j31,438) · (4,235 – j15,23 +7,2– j40,32) + (63,629 –j3,433) · (7,2– j40,32) / 6,86 + 7,2 + 4,961 + 4,235 – j(30,03 + 40,32+ 17,84 + 15,23) =158,862 + j30,847 МВАSB = SP1 · (rэл1 – jxэл1) + SP3 · (rэл1 – jxэл1 + rэл3 – jxэл3) + SP2 · (rэл1 – jxэл1 + rэл3 – jxэл3 + rэл4 – jxэл4) / rэл1 + rэл2 + rэл3 +rэл4 – j(xэл1 + xэл2 + xэл3 +xэл4) = (90,74 + j21,333) · (6,86 – j30,03) + (130 + j31,438) · (6,86 – j30,03 + 4,961 – j17,84) + (63,629 –j3,433) · 106 · (6,86 – j30,03 + 4,961 – j17,84+ 4,235 – j15,23) / 6,86 + 7,2 + 4,961 +4,235 – j(30,03 + 40,32 + 17,84 + 15,23) = =125,507 + j25,403 МВАНаходим потокораспределение и точку потокораздела. Для этого составим баланс мощностей для узлов сети. Потери мощности в линиях и зарядные мощности не учитываем.SA = S13 + SP1S13 = SA - SP1 = 158,862 + j30,847 – (90,74 + j21,333) = 68,122 + j9,514МВАS14 = SB - SP2 = 125,507 + j25,403– (63,629 – j3,433) = 61,878 + j21,924МВАИсходя из знаков активных и реактивных составляющих и получаем точку потокораздела в узле 3.Разрезаем сеть по точке потокораздела:Рисунок 14. Разделение цепи в точке потокораздела.S’P3 = S13 = 68,122 + j9,514МВАS”P3 = S14 = 61,878 + j21,924МВАПриняв напряжение в узлах за номинальные находим реальные потоки мощности:∆S13 = (P’P3)2 + (Q’P3)2 / U2ном · (rэл3 + jxэл3) = 68,1222 + 9,5142 /2202 · (4,961 + j17,84) = 0,4849 + j1,743 МВАSH13 = S’P3 + ∆S13 = 68,122 + j9,514 +0,4849 + j1,743= 68,607 + j11,257 МВАSK11 = SP1 + SH13 = 90,74 + j21,333 + 68,607 + j11,257 = 159,347 + j32,59МВА∆S11 = (PK11)2 + (QK11)2 / U2ном · (rэл1 + jxэл1) = 159,3472 + 32,592 / 2202 · (6,86 + j30,03) =3,749 + j16,413МВАSH11 = SK11 + ∆S11 = 159,347 + j32,59+ 3,749+ j16,413= 163,1 + j49,003МВАS’A = SH11 + (- jQсл1 / 2) = 163,1 + j49,003+ (-j4,935) = 163,1 + j44,068МВА∆S14 = (P”P3)2 + (Q”P3)2 / U2ном · (rэл4 + jxэл4) = 61,8782 + 21,9242 / 2202 · (4,235+ j15,225) = 0,3771 + j1,356МВАSH14 = S”P3 + ∆S14 = 61,878 + j21,924 + 0,3771 + j1,356 = 62,255 + j23,28МВАSK12 = SP2 + SH14 = 63,629 +j3,479 + 62,255 + j23,28= 125,884 + j26,759МВА∆S12 = (PK12)2 + (QK12)2 / U2ном · (rэл2 + jxэл2) = 125,8842 + 26,7592 / 2202 · (7,2+ j40,32) = 2,464 + j13,798МВАSH12 = SK12 + ∆S12 =125,884 + j26,759+ 2,464 + j13,798= 128,696 + j40,557МВАS’B = SH12 + (- jQсл2 / 2) = 128,696 + j40,557+ (- j6,91) = 128,696 + j33,645МВАМощностьбалансирующегоузлаопределяетсяпо формуле:SБУ = S’A+ S’B = 163,1 + j44,068 + 128,696 + j33,645= 291,443 + j77,713 МВА4.3 Расчет напряжений Рисунок 15. Напряжения в узлах сети.Находим напряжение в узле 2:Продольная составляющая напряжения:∆U2 = PH11 · rэл1 + QH11 · xэл1 / UБ = 163,096 ·6,86 + 49,003 · 30,03 / 242 = 10,704 кВПоперечная составляющая напряжения:δU2 = PH11 · xэл1 - QH11 · rэл1 / UБ = 163,096 · 30,03– 49,003 · 6,86 / 242 = 18,85 кВНапряжения в узле 2:U2 = √(UБ - ∆U2)2 + (δU2)2 = √(242 – 10,704)2 + (18,85)2 = 232,063 кВНаходим напряжение в узле 3:∆U3 = PH12 · rэл2 + QH12 · xэл2 / UБ = 128,348 · 7,2 + 40,557 · 40,32 / 242 = 10,576 кВδU3 = PH12 · xэл2 - QH12 · rэл2 / UБ = 128,348 · 40,32 – 40,557 · 7,2 / 242 = 20,178 кВU3 = √(UБ - ∆U3)2 + (δU3)2 = √(242 – 10,576)2 + (20,178)2 = 232,302 кВ Находим напряжение в узле 4:∆U’4 = PH13 · rэл3 + QH13 · xэл3 / U2 = 68,607· 4,961 + 11,257 · 17,835 /232,063=2,187 кВδU’4 = PH13 · xэл3 - QH13 · rэл3 /U2 = 68,607 · 17,835 – 11,257 ·17,835/232,063= 5,032 кВU’4 = √(U2 - ∆U’3)2 + (δU’3)2 = √(232,063 – 2,187)2 + (5,032)2 = 229,93 кВ∆U’’4 = PH14 · rэл4 + QH14 · xэл4 / U3 =62,255· 4,235 + 23,28 · 15,225/232,302= 2,661 кВδU’’4 = PH14 · xэл4 - QH14 · rэл4 / U3 = 62,255 · 15,225 – 23,28 · 4,235 /232,302= 3,656 кВ U’’4 = √(U3 - ∆U’’4)2 + (δU’’4)2 = √(232,302 – 2,661)2 + (3,656)2 = 229,671 кВ Напряжение в узле 4:U4 = U’4 + U’’4 / 2 = 229,93+ 229,671 / 2 = 229,801 кВНаходим напряжение в узле 5:∆U5 = PH7 · rэт2в + QH7 · xэт2в / U2 = 90,666 · 0,666 + 29,781 · 50,381/ 232,063=6,726 кВδU5 = PH7 · xэт2в - QH7 · rэт2в / U2 = 90,666 · 50,381 – 29,781 · 0,666 /232,063=19,598 кВU5 = √(U2 - ∆U5)2 + (δU5)2 = √(232,063 – 6,726)2 + (19,598)2 = 226,188 кВНаходим напряжение в узле 6:∆U6 = PH6 · rэт2н + QH6 · xэт2н / U5 = 18,01 · 1,333 + 6,105 · 96,563 / 226,188 = 6,7 кВδU6 = PH6 · xэт2н - QH6 · rэт2н / U5 = 18,01 · 96,563 – 6,105 · 1,333 / 226,188 = 7,653 кВU6 = √(U5 - ∆U6)2 + (δU6)2 = √(226,188 – 6,7)2 + (7,653)2 = 219,621 кВНаходим напряжение в узле 7:∆U7 = PH5 · rэт2c + QH5 · xэт2c / U5 = 72,537· 0,666 + 14,692 · 0 / 226,188 = 0.214 кВδU7 = PH5 · xэт2c - QH5 · rэт2c / U5 = 72,537 · 0 – 14,692 · 0.666 / 226,188 = - 0.043 кВU7 = √(U5 - ∆U7)2 + (δU7)2 = √(226,188 – 0,214)2 + (- 0,043)2 = 225,974 кВНаходим напряжение в узле 8:∆U8 = PH4 · r’эл6 + QH4 ·x’эл6 /U7 = 31,462·15,744 + 6,934 · 26,999 / 225,974 = 3,021 кВδU8 = PH4 · x’эл6 - QH4 · r’эл6 / U7 = 31,462 · 26,999 – 6,934 · 15,744 / 225,974= 3,276 кВU8 = √(U7 - ∆U8)2 + (δU8)2 = √(225,974 – 3,021)2 + (3,276)2 = 222,977 кВНаходим напряжение в узле 9:∆U9 = PH10 · rэт1 + QH10 · xэт1 / U3 = 63,533 · 2,497 + 13,297 · 66,125 /232,302=4,468 кВδU9 = PH10 · xэт1 - QH10 · rэт1 / U3 = 63,533 · 66,125 – 13,297 · 2,497/232,302 =17,942 кВU9 = √(U3 - ∆U9)2 + (δU9)2 = √(232,302 – 4,468)2 + (17,942)2 = 228,54 кВНаходим напряжение в узле 10:∆U10 = PH9 · r’эл5 + QH9 · x’эл5 / U9 = 25,323· 14,373+ 8,647 ·20,385/228,54 = 2,364 кВδU10 = PH9 · x’эл5 - QH9 · r’эл5 / U9 = 25,323 · 20,385–8,647 · 14,373 /228,54 = 1,715 кВU10 = √(U9 - ∆U10)2 + (δU10)2 = √(228,54 – 2,364)2 + (1,715)2 = 226,182 кВПересчитываем напряжения на реальные в узлах 6, 7, 8, 9, 10:U’6 = U6 / KT2B-H = 219,62 / 20,909 = 10,5 кВU’7 = U7 / KT2B-C = 225,974 / 1,901 = 118,882 кВU’8 = U8 / KT2B-C = 222,977 / 1.901 = 117,306 кВU’9 = U9 / KT1B-C = 228,54 / 1.901 = 120,232 кВU’10 = U10 / KT1B-C = 226,182 / 1.901 = 118,992 кВ6 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСЕТИ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ НОВОГО ПОТРЕБИТЕЛЯПодключение нового потребителя осуществляется на подстанции 3.Мощность, потребляемая новым потребителем, равна МВАНапряжение потребителя равно 10,5кВ.Потребитель находится на расстоянии 60км. Необходимо выбрать ЛЭП и трансформаторы для его питания.6.1 Выбор линии электропередачТок, который должна выдержать ЛЭП, определяется по формуле :(13)IНБ = SP3 / √3 · Uном = √1152 · 1012 + 352 · 1012 / √3 · 220 · 103 = 315,465AЭкономически целесообразное сечении провода определяется по формуле :(14)где экономическая плотность тока. Для электрических сетей (голые алюминиевые провода), для которых , экономическая плотность тока равна .FЭ = IНБ / JЭ = 315,465 / 1.1 = 286,786мм2По условиям надежности электроснабжения принимаем два параллельно включенных провода АС-240/32 (ток и сечение уменьшаться в два раза).Параметры данного провода приведены в таблице 11:Таблица 11.Исходные данныеСправочные данныеРасчетные данныеМарка проводаnl7, (км)Uном, (кВ)r0, (Ом/км)x0, (Ом/км), (Мвар)rэл7, (Ом)хэл7, (Ом), (Мвар), (Мвар)АС-240/322602200,1210,4350,1993,75113,4924,67612,3386.2 Выбор трансформаторовВыбор трансформаторов производим с учетом коэффициента загрузки и коэффициента перегрузки.Коэффициент загрузки вычисляется по формуле :15где количество трансформаторов. Берем два трансформатора. - нагрузка подстанции, в нашем случаеКоэффициент загрузки принимаем равным 0.7. получаем:Коэффициент перегрузки вычисляется по формуле :16Данный трансформатор соответствует допустимому значению коэффициента перегрузки, поэтому его использование целесообразно.Для полученной мощности подойдет трансформатор ТРДЦН-100000/220/10. Используем два таких параллельно включенных трансформатора.Рисунок 16. Электрическая схема ТРДЦН-100.Рисунок 17. Схема замещения трансформатора ТРДЦН-100.Параметры трансформатора ТРДЦН-100 Приведены в таблице 12:Таблица 12., МВА,кВ,%,кВт,кВт, квар,%ВННН1002301112,53401026500,65Проводимости высчитываются по формулам :Активное сопротивление обмоток трансформатора вычисляется по формуле :Реактивное сопротивление обмоток трансформатора вычисляется по формуле :Коэффициент трансформации вычисляется по формуле :Эквивалентные сопротивления вычисляются по формулам:Потери мощности трансформатора: МВА7 РАСЧЕТ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ В СЕТИДля определения суммарных потерь мощности используем формулы :, МВт17 - значение посчитанное ранее.18Для определения суммарных потерь энергии используем формулы:19где время наибольших потерь которое рассчитывается по эмпирической формуле :20- число часов использования максимальной нагрузки;21Суммарные потери мощности и энергии в установившемся режиме:СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: Герасименко А.А., Федин В.Т. «Передача и распределение электрической энергии»,- Ростов-на-Дону: ФЕНИКС, Красноярск: Издательские проекты, 2006 г.Идельчик В. И. «Электрические системы и сети»,- М, Энергоатомиздат, 1989 г.Карапетян И.Г. «Справочник по проектированию электрических сетей»,- М, НЦЭНАС, 2006 г.