Расчет параметров схемы замещения электрической сети

2.1. Расчетная схема электрической сети.

К параметрам схемы замещения ЛЭП относятся активные и индуктивные сопротивления, активные и емкостные проводимости, равномерно распределенные по всей длине линии.

Рис.2.1. Расчетная схема замещения ЛЭП

Активные и индуктивные сопротивления вычисляются по расчетным удельным сопротивлениям проводов на единицу длины ЛЭП:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

где расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — удельное сопротивление провода, Ом/км, при температуре провода +20 °С; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — длина линии, км.

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

где расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км.

Удельное индуктивное сопротивление можно рассчитать по формуле:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

где расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — радиус провода, м; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru – относительная магнитная проницаемость материала провода; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — среднегеометрическое расстояние между фазами, м.

Ёмкостная проводимость линии, обусловленная емкостями между проводами, проводами и землей, рассчитывается по формуле:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

де расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru удельная ёмкостная проводимость, См/км.

Удельная ёмкостная проводимость рассчитывается по формуле:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

где расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — радиус провода, см; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — среднегеометрическое расстояние между фазами, м.

Среднегеометрическое расстояние между фазами рассчитывается по следующей формуле:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

где расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru — расстояние между проводами соответственно фаз расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru .

Значения расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru и расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru находятся в зависимости от конструктивных параметров различных типов опор. При симметричном расположении проводов одноцепных линий на двуцепных опорах удельное индуктивное сопротивление на 1 км линии мало отличается от сопротивления одноцепной линии, и поэтому среднегеометрическое расстояние для двуцепных ЛЭП можно определить по этой же формуле.

Значения расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru находятся в зависимости от конструктивных параметров опор.

Выбираем опоры в соответствии с номинальным напряжением по [3,табл.8.22].

Для одноцепных линий 220 кВ выбираем железобетонные опоры ПБ 220-1 (Рисунок А).

Для одноцепных линий 110 кВ выбираем железобетонные опоры ПБ 110-1 (Рисунок В).

Для двуцепных линий 110 кВ выбираем железобетонные опоры ПБ 110-2 (Рисунок С).

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Рисунок А Рисунок В Рисунок С

Для унифицированной промежуточной бетонной опоры ПБ220-1:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз одной цепи:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Для унифицированной промежуточной бетонной опоры ПБ110-1:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз одной цепи:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Для унифицированной промежуточной бетонной опоры ПБ110-2:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Среднегеометрическое расстояние между проводами фаз одной цепи:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

При монтаже провода воздушных линий на двухцепных опорах потокосцепление каждого провода определяется токами обоих цепей. При симметричном расположении проводов линий на двухцепных опорах удельное индуктивное сопротивление на 1 км линии мало отличается от сопротивления одноцепной линии, и поэтому среднегеометрическое расстояние для двухцепной унифицированной промежуточной бетонной опоры ПБ110-1 можно рассчитать аналогично по формуле (2.). Результаты расчётов записаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Геометрические параметры опор

Опора расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , м расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , м расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , м расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , м
ПБ220-1 7,85 5,85 7,60 7,04
ПБ110-1 3,35 6,26 5,50 4,87
ПБ110-2 3,35 6,00 3,35 4,07

Удельное активное сопротивление провода марки АС185/29 согласно таблице 1.2 в [1] равно расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru .

Удельное индуктивное сопротивление провода марки АС185/29 согласно формуле (2.):

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Удельная ёмкостная проводимость провода марки АС185/29 согласно формуле (2.):

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Удельные параметры для провода марки АС240/32 и АС120/19 рассчитываются аналогично. Результаты расчётов записаны в таблице 2.2.

Таблица 2.2. – Удельные параметры проводов

Провод расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru
АС185/29 0,162 расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru
АС240/32 0,121 0,408 2,790

Активное и реактивное сопротивления продольной ветви участка А-1:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Реактивная проводимость поперечных ветвей участка B-1:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Генерируемая линией реактивная мощность рассчитывается по формуле:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Зарядная мощность линии в максимальном режиме расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru :

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Зарядная мощность линии в максимальном режиме расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru :

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Потери активной мощности:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Параметры схемы замещения остальных участков системы рассчитываются аналогично. Результаты расчетов запишем в таблицу 2.1.

Таблица 2.3. - Параметры схемы замещении ЛЭП

Участок ЛЭП R, Ом Xуд, Ом/км Хл, Ом b0·10-6, См b·10-6, См Qc,max, МВАр Qc,min, МВАр расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , МВт
А-1 4,212 0,4079 10,605 2,792 72,59 1,062 0,878 0,007
2-1 5,670 0,4079 14,276 2,792 97,72 1,430 1,182 0,010
А-2 6,804 0,4079 17,132 2,792 117,26 1,716 1,419 0,012
В-2 5,229 0,4100 8,610 2,778 233,33 3,416 2,823 0,022
В-3 7,502 0,4223 26,183 2,693 166,97 9,778 8,072 0,186
4-3 5,808 0,4223 20,270 2,693 129,26 7,394 6,256 0,144
В-4 6,413 0,4223 22,382 2,693 142,68 8,356 6,906 0,159

Расчет параметров схемы замещения трансформаторов

В исходных данных на курсовое проектирование отсутствуют варианты подстанций с различными значениями вторичных напряжений, поэтому используются в основном двухобмоточные трансформаторы. Для упрощения расчетов в схеме замещения двухобмоточных трансформаторов проводимости предлагается заменить мощностью, измеряемой заводом - изготовителем при опыте ХХ, т.е. рекомендуется схема замещения трансформаторов с отбором мощности, называемая расчетной (рис. 2.2.)

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru
расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru
расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Рисунок 2.2. – Расчётная схема замещения

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

где расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru – потери активной мощности в обмотках трансформатора при опыте короткого замыкания между обмотками ВН–НН; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru – напряжение опыта короткого замыкания, %; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru – ток холостого хода, %; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru – номинальная мощность трансформатора; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru – номинальное напряжение обмотки высшего напряжения; расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru – потери комплексной мощности в магнитопроводе (стали) трансформатора.

Параметры расчётной схемы замещения для силового трёхфазного двухобмоточного трансформатора типа ТРДЦН-63000/220:

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru

Таблица 2.4. - Параметры схемы замещения силовых трансформаторов

ПС Трансформатор Uвн, кВ Uнн, кВ UК,% расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , кВт расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru , кВт IХ, % Rт, Ом Хт,Ом расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru МВАр   расчет параметров схемы замещения электрической сети - student2.ru ,rкВА   Kт
ТДЦ-80000/110 10,5 10,5 0,6 0,354 9,608 0,480 0,140+j0,96 11,523
ТРДЦН-63000/110 6,3 10,5 0,6 0,433 11,021 0,378 0,118+j0,756 18,254
ТРДЦН-63000/220 0,8 1,999 50,381 0,504 0,164+j1,008 20,909
ТРДН-40000/220 6,6 0,9 2,810 79,350 0,360 0,1+j0,72 34,848

Наши рекомендации