Моделирование ремонтных режимов электрической сети и разработка мероприятий по вводу режима

в допустимую область

Цель работы: Освоить приёмы расчёта установившихся режимов ремонтных схем электрической сети программой RastrWin.

Задание

1. Загрузить из файла модель электрической сети для расчётов ремонтных режимов, разработанную в работе № 4, программой RastrWin.

2. Выполнить расчёт режима сети, при полном составе включённого оборудования.

3. Определить относительную величину загрузки элементов электрической сети (цепей ЛЭП, трансформаторов) и ранжировать их по степени убывания загрузки.

4. Отключить в полной схеме наиболее загруженный элемент и выполнить расчёт ремонтного режима. Проверить допустимость загрузки элементов сети и уровней напряжения в узлах.

5. Выполнить пункт 4 при отключении следующего по ранжиру загрузки элемента сети.

6. Дать рекомендации по усилению сети, замене оборудования при недопустимых нагрузках ЛЭП или трансформаторов в ремонтных режимах.

Методические указания

Импортируйте из файла данных модель электрической сети для расчётов ремонтных режимов программой RastrWin, используя рекомендации, изложенные в указаниях к работе №1.

Выполните расчёт режима при полной схеме сети (все ветви включены). 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 трансформатора определяется по формуле

. (5.1)

При определении допустимого тока ветви, соответствующей стороне НН автотрансформатора, по (5.1) следует учесть то, что мощность обмотки НН составляет 50 % номинальной.

Для сопоставления расчётных и допустимых токов заполните табл. 5.1.

В столбце «Ранг» табл. 5.1 записываются ранги (1, 2, 3 и т.д.). Ветвь, для которой величина относительной загрузки I_расч/I_доп максимальна, имеет высший ранг равный единице. Ранг равный двум имеет следующая по уровню загрузки ветвь и т.д.

Отключите ветвь, имеющую самый высокий ранг. Для этого в таблице «Ветви» программы RastrWin в столбце «S» щёлкните левой клавишей мышки в строке, соответствующей отключаемой ветви. В этой клетке появится специальная отметка об отключении. Для обратного включения ветви ещё раз щёлкните левой клавишей мышки в этой клетке. Для отключения автотрансформатора или трёхобмоточного трансформатора необходимо отключить все три ветви его схемы замещения. Выполните расчёт режима для этой ремонтной схемы.

Сделайте вывод о допустимости режима по загрузке линий и трансформаторов, заполнив таблицу вида табл. 5.2. Затем переходите к расчёту следующей ремонтной схемы.

Таблица 5.1. – Токи ветвей в нормальной схеме сети

Тип	N нач	N кон	N пар	Iрасч, А	Iдоп, А	Iрасч/ Iдоп, %	Ранг
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
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
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р

Таблица 5.2. – Токи ветвей в ремонтной схеме сети № __ при отключении ветви ________

Тип	N нач	N кон	N пар	Iрасч, А	Iдоп, А	Iрасч/ Iдоп, %
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
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
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
ЛЭП
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р
Тр-р

Если загрузка ветвей допустима, то проверьте расчётные значения напряжений. Максимально допустимое напряжение U_{max 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. 5.3.

Таблица 5.3. – Напряжения узлов в ремонтной схеме № ___

Тип	Номер	Название	Uном, кВ	Uрасч, кВ	Umin доп, кВ	Umax доп, кВ
База		ЭС
Нагр		ПС-А ВН
Нагр		ПС-А О 1
Нагр		ПС-А О 2
Нагр		ПС-В ВН
Нагр		ПС-Г ВН
Нагр		ПС-Г О 1
Нагр		ПС-Г О 2
Нагр		ПС-А СН
Нагр		ПС-Г СН
Нагр		ПС-Б ВН
Нагр		ПС-Б 0 1
Нагр		ПС-Б 0 2
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

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 № 4.

Для двухобмоточных трансформаторов с РПН в обмотке ВН

,

где n – число ступеней относительно среднего ответвления;

– ступень регулирования РПН в относительных единицах.

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.

В выводах по работе для каждой ремонтной схемы укажите на приемлемость режима или отметьте те элементы сети, которые перегружаются. Укажите, какие мероприятия необходимо рассмотреть для ликвидации перегрузки оборудования сети при максимальной нагрузке.

Контрольные вопросы

1. Как отключить ветвь расчётной схемы в программе RastrWin?

2. Как выполнить проверку допустимости режима сети?

3. Какие мероприятия позволят ликвидировать перегрузку оборудования?

Лабораторная работа № 6