Составление исходной схемы замещения электрической сети и определение ее парметров

Примеры решения задач

ЗАДАЧА № 1

Задание1: Рассчитать параметры суточных и годового графиков активной мощности

По заданию составляем табл.1 и табл. 2 и затем определяем сумму строк и столбцов

Таблица 1 – Нагрузка МВт за зимние сутки

время	Н 1	Н2	Н 5	S
1,00	7,52	13,75	11,89	33,16
2,00	9,29	15,31	9,79	34,39
3,00	10,16	14,59	7,70	32,45
4,00	11,90	14,36	9,09	35,34
5,00	15,72	16,02	9,09	40,83
6,00	19,28	17,23	11,49	48,00
7,00	24,89	17,60	10,49	52,98
8,00	18,41	15,46	9,79	43,66
9,00	30,59	17,60	10,98	59,16
10,00	26,30	15,68	11,89	53,86
11,00	30,67	15,68	8,45	54,80
12,00	25,45	15,68	9,09	50,22
13,00	24,53	13,75	11,89	50,17
14,00	26,30	16,02	9,09	51,41
15,00	26,30	14,36	10,99	51,64
16,00	24,53	19,38	9,09	53,00
17,00	19,28	15,44	10,49	45,21
18,00	17,54	19,61	11,56	48,71
19,00	17,54	19,26	11,89	48,70
20,00	19,28	19,26	9,79	48,33
21,00	17,54	9,82	9,79	37,15
22,00	15,77	18,66	10,49	44,93
23,00	10,16	17,23	11,89	39,28
24,00	6,31	18,20	9,79	34,30
Wсут	455,26	389,94	246,48	1091,68

По данным столбца S табл. 1 строим график нагрузки за зимние сутки (рис. 1).

Рисунок 1 – Суточный график нагрузки за характерные зимние сутки

Таблица 2 – Нагрузка МВт за летние сутки

Время	Город 1	Город 2	Город 5	S
	7,21	9,3508	3,21	19,77
	7,21	9,3508	3,21	19,77
	7,21	9,3508	4,21	20,77
	7,21	9,3508	4,21	20,77
	7,21	9,3508	4,21	20,77
	7,21	9,3508	4,21	20,77
	7,21	9,3508	4,21	20,77
	24,03	17,3242	5,54	46,89
	18,25	18,7598	6,54	43,55
	7,21	9,3508	7,21	23,77
	12,03	16,0438	6,1	34,17
	7,21	9,3508	7,21	23,77
	7,21	9,3508	7,21	23,77
	17,99	13,3472	4,46	35,80
	12,03	13,3472	4,46	29,83
	24,03	10,6894	5,54	40,26
	6,01	13,192	6,1	25,31
	8,40	17,3242	7,21	32,94
	7,22	11,6788	6,1	25,00
	12,03	17,3242	6,1	35,45
	4,81	14,6858	6,1	25,59
	1,05	12,028	5,54	18,62
	1,68	12,0086	6,65	20,34
	1,68	8,0122	6,1	15,79
Wсут	223,33	289,27	131,64	644,24

По данным столбца S табл. 2 строим график нагрузки за зимние сутки (рис. 1).

Рисунок 2 – Суточный график нагрузки за характерные летние сутки

Для суточных графиков нагрузки определим Р_max, P_cp, k_зп.и W_сут.

Зима: Р_max=59,16 МВт, W_сут=1091,68 МВт×ч.

Параметры графика:

Лето: Р_max=46,85 МВт, W_сут=644,24 МВт×ч.

Параметры графика:

Определим параметры годового графика нагрузки.

Годовое потребление электроэнергии:

МВт.

Из табл.1 и табл.2 определяем максимальную активную мощность:

P_max=59,16 Мвт.

Определим среднюю за год мощность:

.

Коэффициент заполнения графика нагрузок:

.

Время использования максимальной нагрузки за год:

. Пример решения задачи №1

ЗАДАЧА № 2

Мощность нагрузки в системе Б с учетом потерь P_{н ном Б}.=1100 МВт Суммарная располагаемая мощность работающих генераторов системы Б P_{г ном Б}.=950 МВт Коэффициент регулирующего эффекта нагрузки K_н=2.

Определить установившееся значение частоты в системе Б после отключения линии электропередачи.

Решение

Коэффициент нагрузки определяется по соотношению:

(2.1)

где - приращение мощности в относительных единицах, - приращение частоты, вызванное нарушением баланса активных мощностей.

Из (2.1) определим приращение частоты:

,

где DР=Р_л – приращение активной мощности вызванное отключением линии связи.

Определим установившееся значение частоты:

.

ЗАДАЧА № 3

Два турбоагрегата с номинальной мощностью P_{1 ном} = P_{2 ном}=70 МВт, оснащенные статическими АРЧВ, работают на общую нагрузку при номинальной частоте f_ном = 50 Гц. Оба турбоагрегата загружены полностью.

Коэффициенты статизма АРЧВ и регулирующего эффекта нагрузки соответственно равны: K_с1=0,022 ; K_с2=0,03 ; K_н=2,4.

Определить, на сколько процентов увеличится частота, если потребляемая мощность уменьшится на DP=10 МВт.

Определим коэффициент статизма энергосистемы:

Относительное изменение частоты определим по соотношению:

.

Частота в энергосистеме изменится на

.

ЗАДАЧА № 4

На рис. 1 приведена схема электрической сети.

	Рисунок 1 – Исходная схема электрической сети

Исходные данные для расчета определим по справочникам по типу линии и трансформатора:

Л1, АС120: r₀=0.249 Ом/км, Х₀=0,427 Ом/км, b₀=2,66 10^-6 См/км;

Л2, АС70: АС70 r₀=0.428 Ом/км, Х₀=0,444 Ом/км, b₀=2,55 10^-6 См/км.

Л3, АС70: АС70 r₀=0.428 Ом/км, Х₀=0,444 Ом/км, b₀=2,55 10^-6 См/км.

Пс1: S_{НОМ Т}= 10 МВА, U_{В НОМ}115 кВ, U_{Н НОМ}=11 кВ, U_К=10,5%, DP_К =60 кВт, DP_Х =14 кВт, I_Х=0,9% .

Пс2: S_ном=16 МВА, U_{В НОМ}115 кВ, U_{Н НОМ}=11 кВ, U_К=10,5%, DР_К=85 кВт, DР_Х=19 кВт, I_X=0.7 %,

Анализ рис. 1 позволяет сделать выводы, что сеть относится по конфигурации к простым замкнутым (с двухсторонним питанием) и является районной. Поэтому необходимо выполнить расчет предварительного потораспределения мощностей через мощности на головных участках и далее при расчете потораспределения учитывать потери мощностей на участках

Выполним расчет установившехося режима заданной электрической сети

Составление исходной схемы замещения электрической сети и определение ее парметров

В схему замещения сети входят схемы замещения элементов (линий, трансформаторов, модель нагрузки) с учетом их соединений (связей) в схеме электрической сети.

Так как номинальное напряжение сети 110 кВ, то:

- в П-образной схеме замещения линии не будем учитывать активную проводимость, а вместо емкостной проводимости введем зарядную мощность линии

- в Г-образной схеме замещения трансформатора вместо шунта намагничивания учтем мощность холостого хода. Два трансформатора на подстанции заменим одним эквивалентным.

Схема замещения приведена на рис. 2. Обычно на схеме указывают параметры элементов. Введены буквенные обозначения для лучшего усвоения материала. После расчета праметров будет показана исходная схема замещения с параметрами (рис. 3).

Рисунок 2 – Схема замещения электрической сети

Определим параметры линий:

Л1: Ом;

Мвар;

Л2: Ом;

Мвар;

Л3: Ом;

Мвар.

Определим параметры схемы замещения эквавалентго трансформатора (при параллельной работе двух одинаковых в схеме замещения у эквивалентного сопротивления уменьшаются в два раза, а потери ХХ увеличиваем в два раза по сравнению с парметрами одного):

- трансформаторы ПС1

- трансформаторы ПС2

Ниже и исходная схема замещения с параметрами