Расчет режимов разомкнутых электрических сетей
Задача 5.1
От электрической станции отходит линия электропередачи номинального напряжения Uном = 330 кВ, длиной L км, выполненная проводом марки АС. Нагрузка в конце линии Sк. Напряжение в конце линии Uк.
Представить линию П-образной схемой замещения. Определить мощность в начале линии Sн и напряжением в начале линии Uн, потери активной и реактивно мощности в линии, зарядную мощность линии Qb, продольную и поперечную составляющие падения напряжения, модуль полного падения напряжения. Марку провода, числовые значения L, Sк и Uк принять из табл. 5.1, 5.2. Результаты расчетов представить в виде табл. 5.3. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений.
Задача 5.2
Для линии электропередачи с параметрами из задачи 5.1 (см. табл. 5.1) определить мощность и напряжение в конце линии Sк и Uк, если известны рассчитанные в задаче 5.1 мощность и напряжение в начале линии Sн и Uн (см. табл. 5.3). Определить также потери активной и реактивной мощности, зарядную мощность, продольную и поперечную составляющие падения напряжения и полное падение напряжения. Результаты расчетов представить в табл. 5.3. Построить в масштабе векторную диаграмму напряжений, совмещенную с векторной диаграммой из задачи 5.1.
Задача 5.3
Для линии электропередачи с параметрами из задачи 5.1 (см. табл. 5.1) определить мощность в конце линии Sк, напряжение в начале линии Uн, если известны напряжение в конце линии Uк из табл. 5.2 и мощность в начале линии Sн, полученная в задаче 5.1 (см. табл. 5.3). Результаты расчета представить в табл. 5.3.
Задача 5.4
Для линии электропередачи с параметрами из задачи 5.1 (см. табл. 5.1) определить мощность в начале линии Sн и напряжение в конце линии Uк, если известны нагрузка в конце линии Sк из табл. 5.2 и напряжение в начале линии Uн, полученное в задаче 5.1 (см. табл. 5.3). Результаты расчета представить в табл. 5.3.
Задача 5.5
От шин узловой подстанции А питается разветвленная электрическая сеть напряжением 110 кВ (рис. 5.1). Представить каждый участок линии П-образной схемой замещения. Длины участков А-1, 1-2, 2-3, их марки проводов, напряжения на шинах подстанции UA и нагрузки узлов принять из табл. 5.4, 5.5 для заданного преподавателем варианта. Коэффициенты трансформации трансформаторов принять: на подстанциях 1,3 n = 115/10,5 кВ, на подстанции 2 n = 115/38,5/11 кВ. Полагать, что на подстанции 2 нагрузка S2 подключена к обмотке низшего напряжения, а нагрузка S5 – к обмотке среднего напряжения трансформатора.
Определить потоки мощности в начале и в конце каждого участка сети, потери мощности и падения напряжения в линиях, напряжения в узлах сети, в том числе на вторичных сторонах трансформаторов с учетом заданных коэффициентов трансформации.
Результаты расчетов представить в виде схемы с нанесенными на нее потоками мощности и зарядными мощностями линий в начале и в конце каждого участка и напряжениями во всех узлах, как показано в [3], c. 126.
Рис. 5.1. Схема разомкнутой электрической сети одного номинального напряжения Uном = 110 кВ ТДТН 25000/110 ТМН 6300/110 А S1 S5 S2 S4 S3  |
Задача 5.6
От шин электрической станции А питается радиальная электрическая сеть с номинальными напряжениями U1ном и U2ном (рис. 5.2). Представить каждый участок линии соответствующей схемой замещения. Потерями на корону в линиях пренебречь. Нагрузки подстанций, длины участков А-1, 1-2, 3-4, 4-5, марки их проводов, напряжение на шинах станции UA принять из табл. 5.6, 5.7 для заданного преподавателем варианта. Коэффициенты трансформации трансформаторов принять: для подстанции 1 n1 = 115/11 кВ, на подстанции 5 n5 = 35/6,3 кВ, на подстанции 2 n2 = 115/38,5/6,6 кВ.
Определить потоки мощности в начале и в конце каждого участка линии, потери мощности и напряжения в линиях, модули напряжений в узлах, в том числе на шинах вторичного напряжения подстанций.
Результаты расчетов представить в виде схемы с нанесенными на нее потоками мощности на участках и напряжениями в узлах, как показано в [3], c. 126.
Рис. 5.2. Схема разомкнутой электрической сети c двумя номинальными напряжениями U1ном S4 S5 S1 ТМН 4000/35 ТДН 16000/110 U2ном А S2 S3 ТДТН 16000/110  |
| Таблица 5.1 | ||||||||
| Параметры линии электропередачи | ||||||||
|
| Таблица 5.2 | ||||||||
| Параметры режима линии электропередачи | ||||||||
|
| Таблица 5.3 | ||||||||||||||||||||||||
| Результаты решения задач 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 | ||||||||||||||||||||||||
|
| Таблица 5.4 | ||||||||||||||||||||||||
| Исходная информация о параметрах режима | ||||||||||||||||||||||||
|
| Таблица 5.5 | ||||||||||||||||||
| Исходная информация о параметрах схемы сети | ||||||||||||||||||
|
| Таблица 5.6 | ||||||||||||||||||||||
| Параметры линий электропередачи | ||||||||||||||||||||||
|
| Таблица 5.7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Исходная информация о параметрах режима | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Задача 5.7
От шин узловой подстанции А питается электрическая сеть напряжением 110 кВ (рис. 5.3). Длины участков, марки проводов, нагрузки узлов при номинальном напряжении и напряжение на шинах подстанции UA принять из табл. 5.8 и 5.9 для заданного преподавателем варианта. Нагрузки узлов изменяются в соответствии со статическими характеристиками по напряжению:
 | ||
 |
где Рном, Qном – нагрузки узлов при номинальном напряжении (см. табл. 5.9).
Представить каждый участок линии П-образной схемой замещения, содержащей активное и реактивное сопротивления и зарядные мощности линии.
Определить потоки мощности в начале и в конце каждого участка сети и напряжения в узлах с учетом изменения нагрузок узлов и зарядных мощностей линий от напряжения в данной точке сети. Результаты представить в виде схемы с нанесенными на нее мощностями в начале и в конце каждого участка и в узлах сети, а также напряжениями во всех узлах. Результаты получить после трех итераций расчета.
S1 = f(U1) S2 = f(U2) A Рис. 5.3. Схема сети  |
| Таблица 5.8 | ||||||||||||||
| Параметры линий электропередачи | ||||||||||||||
|
| Таблица 5.9 | |||||||||||
| Исходная информация о параметрах режима | |||||||||||
|
Задача 5.8
Определить наибольшую потерю напряжения и потери мощности в трехфазной сети с симметричной по фазе нагрузкой. Номинальное напряжение сети 380 В. Схема сети представлена на рис. 5.4, в которой участки 12 и 13 имеют равномерно распределенную по длине нагрузку с сosj = 0,9. Длины участков А1, 12, 13, марки проводов (одинаковые на всех участках) и удельную нагрузку Ру принять из табл. 5.10, 5.11 для заданного преподавателем варианта.
| Таблица 5.10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Параметры участков сети | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Таблица 5.11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Исходная информация о нагрузках | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Рис. 5.4. Схема сети с равномерно распределенной нагрузкой | ||||
Контрольные вопросы к главе 5
1. Каковы задачи электрического расчета электрической сети?
2. Что понимают под падением напряжения и потерей напряжения?
3. Как определить продольную и поперечную составляющие падения напряжения?
4. При расчете каких сетей можно пренебречь потерями мощности на корону?
5. При каких исходных условиях и как производят расчет режима линии электропередачи в два этапа?
6. При расчете каких сетей можно пренебречь зарядной мощностью линий?
7. Что представляет собой полная П-образная схема замещения линии?
8. Какова последовательность электрического расчета сети с учетом статических характеристик нагрузки по напряжению?
9. Какая схема замещения трансформаторов 110 – 330 кВ используется при расчете режимов сети?
10. Как осуществляется приведение нагрузок к стороне высшего напряжения трансформаторов?
11. В какой из линий, воздушной или кабельной, при одинаковых сечении, номинальном напряжении и передаваемой мощности будут меньше потери активной и реактивной мощности?
12. Повлияет ли на значения потерь мощности и падения напряжения расщепление фаз проводов воздушных линий?
13. Как будет выглядеть векторная диаграмма линии электропередачи, если в конце линии подключена чисто активная нагрузка?
14. Как будет выглядеть векторная диаграмма линии электропередачи, если в конце линии подключена активно-емкостная нагрузка?
15. Как будет выглядеть векторная диаграмма линии электропередачи, если в конце линии подключена чисто индуктивная нагрузка?
16. Как будет выглядеть векторная диаграмма линии электропередачи, если в конце линии подключена активно-индуктивная нагрузка?
17. Как будет выглядеть векторная диаграмма линии электропередачи, если в конце линии подключена чисто емкостная нагрузка?
18. Как будет выглядеть векторная диаграмма линии электропередачи, если учесть потери на корону?
Дополнительные задачи для решения по данному разделу приведены в [1], с. 68 – 69, 77 – 78, а контрольные вопросы – на с. 107. Там же на с. 58 – 68, 71 – 77 приведены примеры решения задач. Расчетные выражения для решения задач данного раздела приведены в [1], с. 53 – 58, 69 – 71 и в [3], с. 108 – 111.
В НАЧАЛО