Расчет реактивных мощностей на шинах подстанций
Для выполнения расчета параметров установившегося режима электрической сети задаются активные расчетные нагрузки. При отсутствии данных по реактивным нагрузкам Q узлов сети их определяют по активным нагрузкам Q = Р· tg j, (1)
принимая следующие значения коэффициентов реактивной мощности tg j [4, 8, 11] (табл. 1). При разработке схем развития электрических сетей, расчетах режимов необходимо, чтобы расчеты полной, активной и реактивной мощностей производились как для групп потребителей питающихся от общих шин, так и в целом по подстанциям. Расчет реактивной мощности для группы потребителей производится путем умножения активной расчетной мощности нагрузки, приведенной к общим шинам СН или НН на усредненный tg j на этих шинах (табл.1). Т а б л и ц а 1 Среднестатистические значения tg j в режиме максимальных нагрузок
П р и м е ч а н и е. Значение tg j * приведены по справочным данным [4]. Ниже, в примере 1 показан расчет мощностей по пунктам потребления 1, 2 и 3 (по варианту задания № 1). Расчет целесообразно представить в табличной форме, (таблица 2).
Выбор схемы районной электрической сети
Выбор схемы электрической сети заключается в определении связей между подстанциями потребителей (граф сети) и одновременном выборе номинального напряжения линий (ветвей) сети. Топология электрических сетей принимается в соответствии с географическими условиями, распределением нагрузок и размещением энергоисточников. Многообразие этих условий приводит к большому количеству конфигураций схем электрической сети с различными технико-экономическими (ТЭ) показателями. Оптимальное решение находят путем ТЭ сравнения целесообразных вариантов [4].
Требования по обеспечению надежности электроснабжения
Выбор тех или иных схем электрической сети зависит от протяженности линий и передаваемой по ним мощности, а также требований ПУЭ [2] в отношении надежности электроснабжения. Согласно этим требованиям электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимо резервируемых источников питания и перерыв их электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического ввода резервного питания. Вторая категория электроприемников это такие, у которых перерыв электроснабжения связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и т.п. Эти электроприемники рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания, при этом допустимый перерыв электроснабжения определяется временем необходимым для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой. Электроснабжение электроприемников третьей категории может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента сети не превышают одних суток. При разработке схемы электроснабжения необходимо иметь ввиду, что потребители электроэнергии, как правило, состоят из электроприемников относящихся к различным категориям по требуемой степени надежности электроснабжения; соединения оборудования подстанций должны быть согласованы со схемами соединения сети и удовлетворять требованиям сети в целом [4].
Т а б л и ц а 2 Расчет мощностей по пунктам потребления
ПС-1 |
ПС-2 | ПС-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Активная мощность потребления в режиме максим. напряжений, МВт | SРпс1 | Р1сн | Р1нн | SРnc2 | P2сн | Р2нн | SРnc3 | Р3сн | Р3нн | ||||||||||||||||||||||||
80 | 48 | 32 | 160 | 96 | 64 | 100 | --- | 100 | |||||||||||||||||||||||||
Коэффициент реактивной мощности tg j в режиме максим. нагрузок | --- | СН | НН | --- | СН | НН | --- | СН | НН | ||||||||||||||||||||||||
0.6 | 0.44 | 0.54 | 0.48 | --- | 0.45 | ||||||||||||||||||||||||||||
Реактивная мощность, Мвар (расчетная) QCH=PCH· tg jCH QHH=PHH· tg jHH | SQnc1 | Q1CH | Q1HH | SQnc2 | Q2CH | Q2HH | SQnc3 | --- | Q3HH | ||||||||||||||||||||||||
42.88 | 28.80 | 14.08 | 82.56 | 51.84 | 30.72 | --- | |||||||||||||||||||||||||||
Полная мощность, МВА S= | SSnc1 | S1CH | S1HH | SSnc2 | S2CH | S2HH | SSnc3 | S3CH | S3HH | ||||||||||||||||||||||||
90.94 | 55.98 | 34.96 | 180.1 | 109.1 | 70.99 | 107.7 | --- | 107.7 | |||||||||||||||||||||||||
Комплексная мощность S=P+jQ | 80+ j42.8 | 48+ j28.8 | 32+ j14.1 | 160+ j82.6 | 96+ j51.8 | 64+ j30.7 | 100+ j40 | --- | 100+ j40 |
3.2. Составление целесообразных вариантов схем
Электрической сети
Составление вариантов схем соединений линий сети является практически достаточно сложной задачей вариационного характера. Число возможных вариантов резко возрастает по мере увеличения числа пунктов приема электроэнергии. В задании на курсовой проект дается координатная сетка в произвольном масштабе обычно 10…20 км в одном сантиметре. На этой сетке преподавателем намечается расположение источника электроэнергии и пунктов потребления (всего 3…4, не более). Таким образом, автоматически задаются конфигурации (граф) схемы и расстояния в км между источником и пунктами потребления для различных вариантов схем.
Рассмотрим в качестве примера (пример 2) возможные и целесообразные варианты схем развития сети при питании потребителей 1, 2 и 3-й категорий от шин подстанций в трех пунктах потребления и питании этих пунктов от одного источника энергии - электрической станции (ЭС), применительно к заданию 1-1 (прил. 2).
|
|
вариант 1 вариант 2
вариант 3 вариант 4
вариант 5 вариант 6
Рис.1.
В режиме наибольших нагрузок в пункте 1 (ПС-1) потребляется активная мощность Р1 = 80МВт; в пункте 2 (ПС-2) - Р2 = 160 МВт; а в пункте 3 (ПС-3) - Р3 = 100 МВт. Возможные и целесообразные варианты развития схем электрической сети (пример 2 по заданию 1-1) приведены на рис.1.
Для перехода к выбору одного-двух сравниваемых вариантов в этом примере развития сетей необходимо предварительно рассчитать потокораспределения мощностей и выбрать номинальные напряжения по всем линиям во всех вариантах.
3.2.1. Задачей проекта является оценка эффективности и надежности районной электрической сети по заданной схеме в соответствии с нагрузками потребителей. Она осуществляется статистическими методами: логико-вероятностным методом и методом "ветвей и границ".
Идея метода "ветвей и границ" заключается в последовательном делении всевозможных вариантов решений на непересекающиеся группы. Способ нахождения оценки зависит от структуры целевой функции. Для рассматриваемой задачи она имеет вид:
Для вновь сооружаемых линий коэффициенты: а j=2, cj=0,02 [9].
Идея логико-вероятностного метода выражается алгоритмом:
1. Определяются структурные связи системы.
2. Находится целевая функция системы.
3. Задаемся вероятностными и мощностными характеристиками элементов системы.
4. Составляется функция работоспособности системы.
5. Рассчитывается вероятность безотказной работы системы.
6. Производится расчет значимости и вклада каждого элемента.
Оба метода используются для выбора двух вариантов, принятых по критериям эффективности и надежности для дальнейшей технико-экономической оценки, принимаемого в проекте варианта структурного развития сетей.
|
|
|
|