Моделирование нормальных режимов электрической сети
Цель работы: Освоить приёмы расчёта установившихся нормальных режимов программой RastrWin.
Задание
1. Загрузить из файла модель электрической сети, разработанную в работе № 2, программой RastrWin.
2. Выполнить серию расчётов режимов сети, последовательно повышая точность расчёта.
3. Оценить влияние точности расчёта на величину напряжений на шинах ВН проектируемых подстанций.
4. Выполнить анализ технической допустимости режима сети.
5. Нанести на расчётную схему сети (рис. 2.1) потоки активной и реактивной мощности в начале и конце каждой ветви.
6. Сохранить результаты расчётов режима в файл модели сети в формате ЦДУ.
Методические указания
Импортируйте из файла данных модель электрической сети, используя рекомендации, изложенные в указаниях к работе №1.
По умолчанию точность расчётов балансов мощности в узлах сети составляет 1,0 МВт. Выполните расчёт установившегося режима при этой точности расчёта. Результаты занесите в табл. 3.1. Затем повторите расчёт режима при более высокой точности. Заполните таблицу 3.1. Оцените влияние точности расчёта на число итераций и величину модулей U и фаз δ напряжений узлов расчётной схемы сети.
Таблица 3.1. – Расчётные напряжения проектируемых подстанций
| Точность, МВт | Число итераций | ПС-1, узел 117 | ПС-2, узел 116 | ПС-3, узел 113 | |||
| U, кВ | δ, град | U, кВ | δ, град | U, кВ | δ, град | ||
| 1,0 | |||||||
| 0,8 | |||||||
| 0,6 | |||||||
| 0,4 | |||||||
| 0,2 |
Если возникают проблемы с выполнением расчётов при заданных нагрузках узлов, то выполните пробный расчёт режима холостого хода, положив нагрузки всех узлов равными нулю. Это, как правило, помогает найти ошибки в исходных данных.
По умолчанию результаты расчёта режима отражаются в ограниченном числе столбцов таблиц «Узлы» и «Ветви» программы RastrWin. Расширьте список параметров режима в таблице «Ветви», добавив столбцы для потоков активной и реактивной мощностей начала и конца ветви, токов продольных ветвей схемы.
Сопоставьте расчётные значения токов ветвей с допустимыми токами линий и трансформаторов. Допустимые токи проводов ВЛ приведены в приложении. Допустимый ток ветви, соответствующей ВЛ, определяется с учётом числа параллельных цепей. Допустимый ток трансформатора принимается равным увеличенному на 30 % номинальному току трансформатора. Допустимый ток 
параллельно включённых трансформаторов определяется по формуле
. (3.1)
При определении допустимого тока ветви, соответствующей стороне НН автотрансформатора, по (3.1) следует учесть то, что мощность обмотки НН составляет 50 % номинальной.
Для сопоставления расчётных и допустимых токов заполните табл. 3.2.
Таблица 3.2. – Токи ветвей в нормальном максимальном режиме
| Тип | N нач | N кон | Iрасч, А | Iдоп, А | Iрасч/ Iдоп, % |
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| ЛЭП | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р | |||||
| Тр-р |
Сделайте вывод о допустимости режима по загрузке линий и трансформаторов.
Максимально допустимое напряжение Umax доп для узлов сети 220 и 110 кВ на 15 % превышает номинальное. Узлы 10 кВ и 35 кВ являются точками поставки электроэнергии потребителям. Согласно ГОСТ Р 5419-2010 отклонение от номинального напряжения в этих узлах не должно превышать ±10 %. Занесите результаты расчёта напряжений в узлах сети в табл. 3.3.
Сделайте вывод о допустимости режима по уровням напряжения. При выходе напряжения из заданного интервала их корректировка может быть выполнена изменением 
первоначально принятых равными 
при разработке модели сети в работе № 2.
Таблица 3.3. – Напряжения узлов в максимальном режиме
| Тип | Номер | Название | Uном, кВ | Uрасч, кВ | Umin доп, кВ | Umax доп, кВ |
| База | ЭС | |||||
| Нагр | ПС-А ВН | |||||
| Нагр | ПС-А О | |||||
| Нагр | ПС-В ВН | |||||
| Нагр | ПС-Г ВН | |||||
| Нагр | ПС-Г О | |||||
| Нагр | ПС-А СН | |||||
| Нагр | ПС-Г СН | |||||
| Нагр | ПС-Б ВН | |||||
| Нагр | ПС-Б 0 | |||||
| Нагр | ПС-Б НН | |||||
| Нагр | ПС-А НН | |||||
| Нагр | ПС-В НН | |||||
| Нагр | ПС-Г НН | |||||
| Нагр | ПС-Б СН | 31,5 | 38,5 | |||
| Нагр | ПС-1 ВН | |||||
| Нагр | ПС-1 НН | |||||
| Нагр | ПС-2 ВН | |||||
| Нагр | ПС-2 НН | |||||
| Нагр | ПС-3 ВН | |||||
| Нагр | ПС-3 НН |
Для двухобмоточных трансформаторов с РПН в обмотке ВН
,
где n – число ступеней относительно среднего ответвления;
– ступень регулирования РПН в относительных единицах.
Если задаться желаемым напряжением 
на шинах НН, то желаемая ступень регулирования nжел может быть определена из соотношения
.
Для трёхобмоточных трансформаторов с РПН в обмотке ВН и ПБВ на стороне СН
,
,
где m – число ступеней ПБВ относительно среднего ответвления.
Для автотрансформаторов с РПН на стороне СН
.
Для автотрансформаторов с таким РПН 
не регулируется. При необходимости его изменения необходимы дополнительные линейные регуляторы.
Распечатайте расчётную схему (рис. 2.1) и нанесите на неё потоки активной и реактивной мощностей и приведите её в отчёте по работе.
В выводах по работе укажите на приемлемость рассматриваемого варианта проектируемой сети или отметьте те элементы сети, которые нуждаются в замене. Укажите, как влияет точность расчётов балансов мощности на результаты расчёта режима.
Контрольные вопросы
1. Как задаётся точность расчёта в программе RastrWin?
2. Как выполнить проверку допустимости режима сети?
3. Как определяются коэффициенты трансформации трансформаторов?
Лабораторная работа № 4