Расчетные электрические нагрузки подстанций

Расчет перспективных электрических нагрузок ПС рекомендуется вести:

для концентрированных промышленных потребителей – с учетом данных соответствующих проектных институтов, а при их отсутствии методом прямого счета или с использованием объектов-аналогов;

для распределенной нагрузки (коммунально-бытовая, сельскохозяйственная и др.) – на основе статистического подхода, а при наличии отдельных концентрированных потребителей – с учетом коэффициента одновременности.

Для выбора мощности трансформаторов подсчитывается максимальная электрическая нагрузка ПС. Для выполнения расчетов потокораспределения токов (мощностей) в сетях рассчитывается нагрузка каждой подстанции в период прохождения максимума нагрузки энергосистемы или сетевого района.

Для расчета нагрузок ПС энергосистемы или сетевого района все потребители подразделяются на две группы: концентрированные, перспективная нагрузка которых не ниже определенного минимума и остальные потребители, которые рассматриваются как распределенная нагрузка. К конечным потребителям относятся крупные промышленные и сельскохозяйственные предприятия (комплексы на промышленной основе и др.), тяговые ПС электрифицированных железных дорог, насосные и компрессорные станции нефте- и газопроводов и др. К распределенной нагрузке относятся остальные промышленные предприятия и сельскохозяйственное производство, коммунально-бытовая нагрузка городов и сельских населенных пунктов. Граничную минимальную нагрузку для отнесения потребителя к концентрированному принимают такой, чтобы в группу распределенной нагрузки не попали потребители, существенно влияющие на суммарную нагрузку ПС. В городах и промузлах к концентрированным могут быть отнесены потребители с нагрузкой 3-5 МВт и более, в сельской местности — 1—2 МВт и более.

Методика расчета нагрузок ПС основана на сочетании двух способов: прямого счета для концентрированных потребителей и статистического подхода при определении распределенной нагрузки. Концентрированные потребители, по которым может быть получена и проанализирована конкретная информация об их предшествующем развитии к существующем состоянии (для действующих потребителей), а также о планируемом росте (по данным плановых органов, ведомственных проектных институтов и др.), учитываются индивидуально и распределяются по соответствующим ПС. Для распределенной нагрузки определяется коэффициент роста за предшествующий период по системе в целом (но отчетным данным). Этот коэффициент корректируется на проектный период пропорционально изменению темпов роста электропотребления но энергосистеме на соответствующие этапы. Экстраполированная с учетом этого коэффициента распределенная нагрузка каждой ПС суммируется с концентрированной (с применением режимных коэффициентов), и суммарная нагрузка всех ПС сопоставляется с ранее оцененной ожидаемой максимальной нагрузкой системы (контрольный уровень). В случае несовпадения проводится соответствующая корректировка (в первую очередь – концентрированных потребителей).

Полученные таким образом предварительные перспективные нагрузки существующих ПС перераспределяются с учетом появления к расчетному этапу вновь сооружаемых ПС.

На основе описанного алгоритма разработаны программы расчетов нагрузок ПС с использованием ЭВМ.

Для выбора параметров самой ПС (установленная мощность трансформаторов и др.) в качестве расчетной принимается ее собственная максимальная нагрузка.

Для определения максимальной электрической нагрузки ПС применяется коэффициент разновременности максимумов именуемый также коэффициентом несовпадения максимумов нагрузки потребителей или коэффициентом одновременности). Для определения нагрузки ПС в период прохождения максимума нагрузки энергосистемы применяются коэффициенты попадания в максимум энергосистемы.

2. Под расчетной нагрузкой по допустимой потере напряжения понимается пиковая нагрузка, вызывающая максимальные потери напряжения и наиболее тяжелые условия работы электрической сети, например, пусковой момент электропривода, питание электроламп, качество электросварки и т.п. Расчетная нагрузка по допустимой потери напряжения в отличие от расчетной нагрузки по допустимому нагреву называется пиковой.

Потребители электроэнергии различны по своему характеру:

промышленные предприятия; жилые дома и коммунально-бытовые учреждения;

электрифицированный транспорт; сельскохозяйственные потребители; специальные потребители (в т.ч. и потребители военных объектов).

Практически все перечисленные потребители имеют тенденцию к росту нагрузок. Причем все более возрастают именно реактивные нагрузки из-за повсеместного и широкого внедрения бытовых приборов, специальных видов нагрузки, электрифицированного транспорта и т.п.

Вопрос 17Основные уравнения, описывающие режимы токов и напряжений ЛЭП и ПС электрических сетей?

Параметры режима в начале линии:

;

В конце линии по данным ее начала:

В промежуточной точке линии :

Параметры режима в начале линии по данным ее конца:

Активная мощность во всех точках одинакова: Р₁=Р₂=Р_Х. Напряжения и токи в промежуточных точках линии зависят от значений передаваемой активной мощности.

Вопрос 18Векторные диаграммы (ВД) токов и напряжений. Параметры режима линий и их определение?

Эти уравнения позволяют построить векторную диаграмму в комплексных координатах. При построение было принято = U₂

Основные параметры линий:

Z₁₁ и Z₂₂ – собственные сопротивления начала и конца линии

Z₁₂ и Z₂₁ - взаимные сопротивления начала и конца линии

α₁₁ , α₂₂ , α_{12 ,} α₂₁ дополнительные углы сопротивлений

δ₁₂=- δ₂₁ углы сдвига по фазе между напряжениями по концам линии

Z_П – модуль продольного сопротивления схемы замещения

α_{П -} дополнительный угол этого сопротивления

Есть два способа задания исходных данных:

1. Задаются все параметры режима одного из концов линии, например Р₁ U₁ Q₁ или Р₂ U₂ Q₂ и с использованием формул определяются параметры режима ее другого конца.:

Задается активная мощность начала линии Р₁ и модули напряжения в начале и конце линии U₁ , U₂. Остальные параметры подлежат определению.

Вопрос 20Расчеты режимов электропередачи электрических сетей?

Параметры режима по концам линии рассчитываются по формулам ( для П схемы) :

Где Z₁₁ и Z₂₂ – собственные сопротивления начала и конца линии

Z₁₂ и Z₂₁ - взаимные сопротивления начала и конца линии

α₁₁ , α₂₂ , α_{12 ,} α₂₁ дополнительные углы сопротивлений

δ₁₂=- δ₂₁ углы сдвига по фазе между напряжениями по концам линии

Для линии без учета поперечной проводимости первые два уравнения можно представить виде:

Где Z_П – модуль продольного сопротивления схемы замещения

α_{П -} дополнительный угол этого сопротивления

Вопрос 30Области применения трансформаторов и автотрансформаторов?

Трансформаторы используются для передачи и распределения электроэнергии. Также они применяются для согласования напряжения на входе и выходе преобразователя. Такие трансформаторы называются преобразовательными.

Они бывают одно-, трех- и многофазные.

Ещё одна область применения трансформаторов - питание электрических цепей радио- и телеаппаратуры; устройств связи, бытовой электроники; для разделения цепей элементов электронных устройств; для уравнения напряжений. Эти трансформаторы имеют небольшую мощность, малое напряжение и частоту 50 Гц и выше. Бывают 2-х, 3-х и многообмоточными.

Автотрансформатор – это трансформатор с объединёнными первичной и вторичной обмотками, имеющий несколько выводов. При питании первичной обмотки от сети переменного тока в ней наводится противоэдс возбуждающимся в сердечнике магнитным потоком. Во вторичной цепи устанавливается напряжение, пропорциональное количеству витков. Подключаясь к выходным клеммам можно получать требуемое напряжение.

Автотрансформаторы предназначены для плавного регулирования напряжения сети переменного тока в системах электроснабжения. При малых коэффициентах трансформации они дешевле многообмоточных трансформаторов. Автотрансформаторы регулируют электрическое напряжение в пусковых устройствах мощных электродвигателей, в схемах релейной защиты и т.д. Их применение выгодно в случае, когда коэффициент трансформации от 1,25 до 2.

Вопрос 31.За счет чего напряжение и мощность в начале линии отличается от напряжения и мощности в конце линии?