Расчет мощностей на участках сложнозамкнутой схемы электрической сети
Стр 1 из 5Следующая ⇒ Введение Электроэнергетическая система представляет собой совокупность электро- станций, электрических и тепловых сетей и узлов потребления, объединенных процессом производства, передачи и распределения электроэнергии. В России имеется около ста районных электроэнергетических систем каждая из которых обеспечивает централизованное электроснабжение потребителей на территории, охватываемой подчиненными ей электрическими сетями. Энергосистема обслуживает обычно территорию одной области, края, а иногда двух или трех областей. Районная энергосистема представляет собой производственное объединение нескольких разнородных энергетических предприятий: электростанции, пред- приятий по эксплуатации электрических сетей, ремонтных баз, проектно – конструкторских организаций, подстанций. Граница между электроэнергетической системой и потребителем – условная проводится на договорной основе в специальных пунктах раздела электрических сетей, поэтому в ее состав могут входить сети самых низких номинальных напряжений. Структура и характеристика потребителей определяют условия построения схемы их электроснабжения, а в ряде случаев могут предъявляться специфичес – кие требования и существенно влиять на режимы работы системы в целом. Так, для особо ответственных потребителей может появится необходимость соору- жения небольших электростанций для обеспечения надежности электроснаб – жения. При проектировании электрической сети баланс мощности составляется для определения суммарного необходимого ввода мощности на электростанциях и обмена потоками мощностей с энергосистемой.
Сформировать варианты сетей для электроснабжения трех потребителей района, расположение которых относительно источника питания – районной электростанции (РЭС), задано на рисунке 1. Категории потребителей представлены в таблице1. Таблица 1 – Категории потребителей
РЭС 1
3 2
Рисунок 1 – Расположению источника питания и потребителей электроэнергии. 3. Выбор вариантов электрической сети: радиальной, кольцевой и сложнозамкнутой Выбор конструкции электрической сети Для электроснабжения заданного района принимаем воздушные линии электропередач с унифицированными опорами. Провода – голые, сталеалюминиевые (маркаАС). Для электроснабжения потребителей первой и второй категории применяем двухцепные ЛЭП, а для третьей категории – одноцепные. В замкнутых системах сети все линии выполняются одноцепными.
3.2. Составление схем вариантов проектируемой сети. По заданному расположению источника питания и потребителей электроэнергии составляем схемы вариантов электрической сети.
Находим расстояние между районной электрической станцией (РЭС) и подстанциями, и между подстанциями. Радиальная схема электрической сети. Расстояние между РЭС и всеми подстанциями: Количество цепей на схемах условно показано в виде засечек на линиях – одна засечка соответствует одноцепной ЛЭП, две –двухцепной;
L01 = 50 км, L02 = 95 км, L03 = 45 км.
РЭС 3 1
3 2
Рисунок 2 – Радиальная схема электрической сети Кольцевая схема электрической сети.
Расстояние между РЭС и всеми подстанциями и между подстанциями 1-3,2-3:
L01 = 50 км, L03 = 45 км, L12 = 65 км, L23 =105 км.
3 2
Рисунок 3 – Кольцевая схема электрической сети
Сложнозамкнутая схема электрической сети. Расстояние между РЭС и подстанциями 1,2,3 и между подстанциями 1- 2, 2--3: L01 = 50 км, L02 = 95 км, L03 = 45 км, L12 = 65 км, L23 =105 км.
РЭС
3 2
Рисунок 4 – Сложнозамкнутая схема электрической сети
Расчет мощностей на участках электрической сети.
Расчет мощностей на участках радиальной схемы электрической сети. 1)Задаем направление мощностей в схеме электрической сети Разомкнутая электрическая сеть – это сеть, в которой все узлы получают питание только по одной ветви. Т.к. расчет производим без учета потерь мощности, то мощность участка сети будет равна мощности потребителя.
Р01 РЭС Р1
Р02 Р03 3 Р3 2 Р2
Рисунок 5 – Направление мощностей в радиальной схеме электрической сети
2) Расчет производим без учета потерь мощности на линии электропередачи, поэтому мощность на участках электрической сети равна мощности потребителей. Используем метод расщепления сети и расчет проводим по активной мощности.
Р01= Р1= 17 мВт Р02= Р2= 23 мВт Р03= Р3= 9 мВт
3) Расчет реактивной мощности.
Q01= P01·tg (arcos(cosφ1))= 17·tg(arcos(0.9))=8.16, МВар; Q02= P02·tg (arcos(cosφ2))= 23·tg(arcos(0.86))=13.57, МВар; Q03= P03·tg (arcos(cosφ3))= 9·tg(arcos(0.82))=6.21, МВар;
4) Расчет полной мощности
S02 = P02+j Q02=23+j13.57=26.702ej30.683, МВА; S03= P03+j Q03=9+j6.21=10.908ej34.915,МВА; Расчет мощностей на участках кольцевой схемы электрической сети
1) Задаем направление мощностей в схеме электрической сети
РЭС Р01 1 Р03 Р2 Р12 Р23 Р3 2 Р2
Рисунок 6 – Направление мощностей в кольцевой схеме электрической сети.
2) Предполагаем, что сеть является однородной, т.е. сечения всех проводов одинаковые тогда расчет производим через длины линии вместо сопротивления.Используем метод расщепления сети и расчет производим по активной мощности. Находим активную мощность на участках ЛЭП 0 – 1, 0 – 3:
![]()
P03
P03
3) Найдем активные мощности остальных участков по первому закону Кирхгофа для узлов 1 и 3
P12 =P01 -P1, P12=28.3-17= 11..3,МВт, P23 =P03 -P3, P23=20.2-9=11.2,МВт.
4) Проводим проверку сумма мощностей на головных участках (участки, отходящие от РЭС) равна сумме мощностей потребителей:
P01 +P03 =P1 +P2 +P3, 28.3+20.2=17+23+9; 48.5=49 –верно
5) Расчет реактивной мощности.
Q01 = P01·tg (arcos(cosφсети))= 28,3·tg(arcos(0.9))=13.58, МВар; Q03 = P03·tg (arcos(cosφсети))= 20.2·tg(arcos(0.9))=9.69, МВар; Q12 = P12·tg (arcos(cosφсети))= 11.3·tg(arcos(0.9))=5.42, МВар; Q23 = P23·tg (arcos(cosφсети))=11.2·tg(arcos(0.9))=5.37, МВар;
6) Расчет полной мощности.
S01 = P01+j Q01=28.3+j13.58=31.36ej25.84, МВА; S03 = P03+j Q03=20.2+j9.69=22.38ej25.84, МВА; S12 = P12+j Q12=11.3+j5.42=12.48ej25.84, МВА; S23 = P23+j Q23=11.2+j5.37=12.36ej25.85,МВА;
Расчет мощностей на участках сложнозамкнутой схемы электрической сети 1)Задаем направление мощностей в схеме электрической сети 2)Предполагаем, что сеть является однородной, т.е. сечения всех проводов одинаковые тогда расчет производим через длины линии вместо сопротивления. Используем метод расщепления сети и расчет производим по активной мощности. Найдем активные мощности участков методом контурных уравнений.
Составляем уравнение для контура: 0 – 1 – 2 –0
P01 · L01 + P12 · L12 – P02 · L02 = 0
Составляем уравнение для контура: 0 – 3 –2 –0
P03 · L03 + P23 · L23 – P02 ·L02 = 0 Р01 РЭС 1 Р1 Р03 Р12
Р02
Р3 2 Р23 Р2 Рисунок 7 – Направление мощностей в сложнозамкнутой схеме электрической сет
Пусть известные мощности P01,P03. Неизвестные мощности по участкам ЛЭП выражаем через известные мощности нагрузок и контурные мощности:
P12 = P01–P1, P23 = P03–P3, P02 = P2 – P12– P23= P2 – (P01 – P1)– (P03 – P3)= P1+P2+P3–P01–P03. P01 · L01 + (P01 – P1) · L12 – (P1+P2+P3– P01– P03)·L02 = 0
P01 · L01 + P01 · L12–P1 · L12– (P1+P2+P3) · L02+ P01· L02+ P03· L02 = 0 P01 · (L01 +L12 +L02) + P03 · L02–P1· L12 – (P1+P2+P3) · L02 = 0
210·P01+95·P03= P1· 65+ (P1+P2+P3) ·95, 210·P01+95·P03 = 17·65 + (17+23+9) ·95, 210·Р01+ 95·Р03 =5760. P03 · L03 + (P03 – P3) · L23 – (P1+P2+P3– P01– P03)·L02 = 0 P03 · L03 + P03 · L23 – P3· L23 – (P1+P2+P3) · L02+ P01· L02 + P03· L02 = 0 P03 · (L03 + L23 + L02) + P01· L02 = P3· L23 + (P1+P2+P3) ·L02 245·P03+95·P01=9·105+(17+23+9)·95 245·Р03+95·Р01=5600
Уравнения запишем в виде системы:
ì210·P01 +95·P03 =5760 í î245·P03 +95·P01 =5600
P03= 14,82 МВт.
P01 3) Подставляем полученные значения мощностей P01, P03 и находим оставшиеся мощности:
P12 = P01 – P1=20.72–17= 3.72, МВт P23 = P03 – P3=14.82–9= 5.82, МВт P02 =P1+P2+P3–P01– P03=17+23+9–20.72–14.82=13.46, МВт.
4) Расчет реактивной мощности.
Q01 = P01·tg (arcos(cosφсети))=20.72·tg(arcos(0.9)=9.94, МВар; Q02 = P02·tg (arcos(cosφсети))=13.46·tg(arcos(0.86))=7.94, МВар; Q03 = P03·tg (arcos(cosφсети))=14.82·tg(arcos(0.82))=10.22, МВар; Q12 = P12·tg (arcos(cosφсети))= 3.72·tg(arcos(0.9))=1.78, МВар;
Q23 = P23·tg (arcos(cosφсети))=5.82·tg(arcos(0.9))=2.79, МВар;
5) Расчет полной мощности
S01 = P01+j Q01=20.72+j9.94=22.98ej25.84, МВА; S02 = P02+j Q02=13.46+j7.94=15.62ej30.68, МВА; S03 = P03+j Q03=14.82+j10.22=18.12ej34.91, МВА; S12 = P13+j Q12=3.72+j1.78=4.11ej25.84, МВА; S23 = P23+j Q23=5.82+j2.79=6.45ej25.84, МВА;
4. Выбор номинального напряжения для вариантов схем электрической сети
4.1.
Определяем ориентировочное напряжение по формуле
1) Исходя из полученных расчетов ориентировочного напряжения, выбираем стандартное номинальное напряжение для данной электрической сети, равным 110кВ.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|