Расчет районной электрической сети 110 кВ

Министерство энергетики Российской Федерации Управление по комплектованию и подготовке кадров

Иркутский энергетический колледж























Дипломный проект

Расчет районной электрической сети 110 кВ

























Иркутск 2009


Содержание



Введение

1. Выбор трансформаторов и расчет приведенных мощностей

2. Расчет разомкнутой сети в режиме максимальных нагрузок

2.1 Распределение приведенных мощностей по линиям разомкнутой сети

2.2 Выбор проводов

2.3 Расчет параметров линии

2.4 Расчет потоков мощности по звеньям разомкнутой сети

3. Расчет замкнутой сети в режиме максимальных нагрузок

3.1 Распределение приведенных мощностей по линиям замкнутой сети

3.2 Выбор проводов

3.3 Определение параметров линии и расчетных нагрузок в узлах замкнутой сети

3.4 Распределение расчетных нагрузок по линии замкнутой сети

3.5 Расчет потоков мощности по звеньям замкнутой сети

4. Технико-экономическое сравнение вариантов схемы сети

4.1 Выбор схемы электрической сети

4.2 Расчетные затраты разомкнутой сети

4.3 Расчетные затраты замкнутой сети (вариант 2)

4.4 Сравнение вариантов по расчетным затратам и выборов оптимального

5. Расчет потоков и потерь мощности в оптимальной разомкнуто сети в режиме минимальных нагрузок 

5.1 Потери мощности в трансформаторах

5.2 Расчет потоков и потерь мощности в линиях

6. Расчет потоков и потерь мощности в оптимальной разомкнутой сети в послеаварийном режиме

7. Расчет напряжений на типах ПС во всех режимов

7.1 Максимальный режим

7.2 Минимальный режим

7.3 Послеаварийный режим

8. Регулирование напряжения

8.1 Режим максимальных нагрузок

8.2 Режим минимальных нагрузок

8.3 Послеаварийный режим

Список литературы 

Приложение




Введение



Дано задание рассчитать районную электрическую сеть номинальным напряжением 110 кв.

Цель расчета – выбрать оптимальную схему электрической сети для электроснабжения потребителей второй II категории.

К электроприемникам II категории относится такие, для которых отключение электроснабжения приводит к массовому недоотпуску продукции, то есть к ущербу и допускается на время включение резерва действиями дежурного персонала. 

Для электроснабжения потребителей II категории можно использовать либо разомкнутую сеть с двумя линиями, либо замкнутую сеть с двухцветными линиями, либо замкнутую сеть из одноцветных линий.

В проекте для каждого варианта сети выбирают сечение проводов, силовые трансформаторы м схемы РУ на подстанциях; рассчитываются потери мощности и потери напряжения.

На основе технического сравнения выбирается оптимальный вариант, для которого для которого выполняется электрический расчет в режиме минимальных нагрузок и послеаварийный режим. Для всех режимов осуществляется регулирование напряжения.




1. Выбор трансформаторов и расчет приведенных мощностей



По условиям надежности установим на обеих подстанциях по два трансформатора. Номинальная мощность трансформатора Sном выбирается таким образом, чтобы в режиме максимальных нагрузок при отключении одного трансформатора на подстанции второй трансформатор взял бы на себя всю нагрузку. 

Допускается перегрузка трансформатора на 40% больше его номинальной мощности в течении пяти суток по шесть часов

Подстанция 1.

Дано: В режиме максимальных нагрузок: 

Р1= 42 МВт и cosℓ= 0.9

Из треугольника мощностей определим



S1= = = 46, 667 МВА;



Q1= = = 20,242 Мвар

Sном1= = 33,334 МВА;



Принимаем два трансформатора типа ТР ДН-4000/110/10.

Подстанция 2.

Дано в режиме максимальных нагрузок :

Р2=15 МВт соsℓ=0,9



S2= ;

Q2= 

110кв Sном



Выбираем два трансформатора типа 10кв ТДН-16000/110/10



S2= 15+j 7,265



Параметры трансформаторов.



Таблица1

Подстанция

Тип

Sном

МВА

Пределы

регулир.

Каталожные данные

Расчетные данные









Uном

UК

%

Рк

КВТ

Рх

квт

Ix,

%

Rт

Ом

Хт

Ом

Qх

квар









ВН

НН















ПС-1

ТПДН- 40000/110/10

40

±9*1,78%

115

10,5

10,5

172

36

0,65

1,4

34,7

260

ПС-2

ТДН-16000/110/10

16

±9*1,78%

115

11

10,5

85

19

0,7

4,38

86,7

112



Приведенная мощность- это мощность на входе в трансформаторы подстанции, включающая заданную нагрузку и потери в трансформаторах.

Для расчета потерь и приведенной нагрузки используем Г-образную схему замещения двух обмоточных трансформаторов.


Подстанция 1.





Sприв1

Sн.зв.1



Rт1=0,7Ом



Хт1=17,35Ом







S1=42+j20,342(МВА)

Sст1=Рст1+jQст1

Подсчитаем параметры схемы замещения:

Активное сопротивление Rт1= 

Реактивное сопротивление 

Потери мощности в стальном сердечнике:

Активные Рст1=Qn*Px=2*36=72квт 

Реактивные Qст1=nQх=2*260=520квар

Определим потери в медных обмотках трансформаторов (в сопротивлениях 



Rт1 и Хт1 ), 



Потери активной мощности на нагрев



Рм1=



Потери реактивной мощности


Qм1=



Поток мощности в начале звена



Sн.зв.1=S1+Sм1= (Р1+jQ1)+ (Pм1+jQм1) = (42+j20,342) + (0,117+j2,858) = 42,117+j23,2(МВА).



Приведенная мощность в узле 1



Sприв1= Sн.зв.1. +Sст1=(42,117+j23,2)+(0,072+j0,52)=42,189+j23,72 (МВА)



Подстанция 2



Sприв2

Sн.зв.2



Rт2

Хт2

S2=15+j7,265

Sст2=Рст2+jQст2

Rт2=



Хт2= 





Потери в стали:



Рст2=n*Рх2= 2*19=38Вт;

Qст2= nQx2=2*112=224вар



Потери в меди:


Рм2=

Qм2=



Поток мощности в начале звена



Sн.зв.2= S2+Sм2=(15+j7,265)+(0,046+j0,911)=15,046+j8,176 (МВА)



Приведенная мощность в узле 2



Sприв2=Sн.зв.2+Sст2=(15,046+j8,176)+(0,038+j0,224)=15,084+j8,4 (МВА)




2. Расчет разомкнутой сети в режиме максимальных нагрузок



Из возможных трех вариантов разомкнутой сети возьмем вариант с наименьшей суммарной длиной линий.

Масштаб: 10км в 1см.



 ИП 





2.1 Распределение приведенных мощностей по линиям разомкнутой сети



S1-2=Sприв.2=15,084+j8,4 МВА

Sип-1=S1-2+Sприв.1=(15,084+j8,4)+(42,189+j23,72)=57,173+j32,12 МВА



2.2 Выбор проводов



Выбор проводов производится:

	По экономической плотности тока jэк с проверкой.

	По потерям на корону.

	По току допустимому в послеаварийном режиме.

Экономическая плотность тока для Т=3600ч.

Принимается равной: jэк=1,1.

Линия ИП-1



Iрабип-1=

Fэкип-1=



Принимаем провод марки АС-150

Проверка по потерям на корону: сечение провода не должно быть меньше допустимого по потерям на корону при Uком=110-70мм2

150мм2>70мм2- условия выполняется.

Проверки по допустимому току в послеаварийном режиме, когда одна цепь отключена и провод второй цепи должен выдержать двойной ток при максимальных нагрузках Iпослеав.= Iраб.ип-1= 345 А.

Допустимый ток по нагреву для сечения 150мм2 равен 450А

345 А<450А- условия выполняется.

Линия 1-2



Iраб1-2=

Fэк1-2=



Выбираем АС-70. Iдоп(70)=270А 

Оба условия выполняются:70мм2=70мм2

91А<270А



2.3 Расчет параметров линии



Для воздушных линий 110кв при расчетах применяется П-образная схема замещения. Составим схему замещения разомкнутой сети, состоящую из двух линий ИП-1 и 1-2.





ИП Rип1 Хип-1 1 R1-2 Х1-2

-j -j

-j -j 



Sприв.1=42,189=j23,72

Sприв.2=15,084+j8,4



Таблица 2 Параметры линии разомкнутой сети

Линия

Провод

ℓ,км

n

r0,Ом/км

Rл,Ом

Хо,Ом/км

Хл,Ом

в0,

См/км

Вл,

См

Qв,

Мвар

ИП-1

АС-150

44

2

0,198

4,356

0,420

9,24

Х10-6

2,7

Х10-6

237,6

2,875

1-2

АС-70

58

2

0,428

12,412

0,444

12,826

2,55

295,8

3,579



Rлип1= r0 l=Ом

Хлип-1=x0 l=Ом

Влип-1=nвl=2*2,7*10 -6*44=237,6*10 -6 См

Qвип-1=Влип-1*U 2ном=237,6*10 6*110 2=2,875 Мвар

Rлип-1=*0,428*58=12,412 Ом

Rл1-2=*0,428*58=12,412 Ом

Хл1-2*0,444*58=12,876 Ом

Вл1-2=2*2,55*10 -6*58=2958,*10 -6 См

Qв1-2=295,8*10 -6*110 2=3,579 Мвар



2.4 Расчёт потоков мощности по звеньям разомкнутой сети



Вычисляем потоки мощности вконце и начале каждой линии, начиная с конца сети.



Sк.зв.1-2=Sприв2-j=(15,084+j8,4)-jj6,605 (МВ А)

Sн.зв.1-2=Sк.зв.1-2+S1-2=Рк.зв.1-2+jQк.зв.1-

2+

Р1-2=0,278 МВт;Q1-2=0,289 Мвар

Sк.зв.ип-1=Sн.зв.1-2-j

Sн.зв.ип1=Sк.зв.ип1+Sип1=57,551+j27,387+





Мощность, выдаваемая в сеть от источника питания 

Sип=Sн.зв.пп-1-j




3. Расчет замкнутой сети в режиме максимальных нагрузок







ИП

44км

58км

66км

 2

1

Sприв1=42,189+j23,72

Sприв.2=15,084+j8,4

Масштаб: 10км в 1см.



3.1 Распределение приведенных мощностей по линиям замкнутой сети.



Потоки мощности в линии кольцевой сети определить сложнее, чем в линиях разомкнутой сети. 

Выполняется приближенное потокараспределение по длинам линии следующим образом. Рассекается кольцевая сеть по ИП и представляется линией с двухсторонним питанием:

Определяем потоки на головных линиях:










Проверка:



Sип-2+Sип-2=Sприв.1+Sприв.2



(37,065+j20,808)+(20,208+j11,312)=(42,189+j23,72)+(15,084+j8,4)

57,273+j32,12=57,273+j32,12 - ТОЖДЕСТВО



Определяем поток на средней линии 1-2



S1-2=Sип-2-Sприв.1



S1-2=(20,208+j11,312)-(15,08+j8,4)=5,124+j2,912 (МВ А)




3.2 Выбор проводов



Линия ИП-1







Выбираем стандартный провод АС-185

Проверяем условия.

Условия по потерям на корону 185мм2>70мм2- выполняется.

Наибольший послеаварийный ток по линии ИП-1 возникает при отключении другой головной линии ИП-2



Sп.а.ип-1=Sприв.-1+Sприв-2=57,273+j32,12 МВ А





Допустимый ток по нагреву для АС-185 равен 510А

Условия 345<510 А выполняется

Линия ИП-2







Принимаем АС-120

	Условия по потерям на корону выполняется:

	120мм2>70мм2

	Условия In.а.ип-2<Iдon выполняется:

	345А<345A

Линия 1-2







С учетом минимально допустимого сечения по потерям принимаем АС-70.Iдоп=270А

Наибольший Iп.а.1-2 будет при подключении линии ИП-1







	Условие Iп.а.1-2<Iдоп выполняется. 254<170A



3.3 Определение параметров линии и расчетных нагрузок в узлах замкнутой сети



Составим схему замещения замкнутой сети, представленной линией с двухсторонним питанием




ИП/ Rипн Хип-1 1 R1-2 Х1-2 Rип-2 Хип-2 ИП//

2





Sприв.1=12,08+j6,523









-j -j 



	-j -j



Sприв.2=36,156+j18,974-j -j



Рассчитаем параметры линии и занесем их в таблицу 3



Таблица 3 Параметры линии замкнутой сети.

Линия

Провод

ℓ,

км

n

r0,

Ом/км

Rл,

Ом

Хо,

Ом/км

Хл,

Ом

в0,

См/км

Вл,

См

Qв,

Мвар

ИП-1

АС-185

44

1

0,162

7,128

0,413

18,172

Х10-62,75

Х10-6121

1,464

ИП-2

АС-120

66

1

0,249

16,434

0,427

28,182

2,66

175,56

2,124

1-2

АС-70

58

1

0,428

24,824

0,444

25,752

2,55

147,9

1,79 













Рассчитаем в точках 1 и 2 расчетные нагрузки:




3.4 Распределение расчетных нагрузок по линии замкнутой сети



16,434+j28,182

Sрасч .1=42,189+j22,093 Sрасч.2=15,084+j6,443 



   

ИП1 1 2 ИП2

 24824+j25,752



Рассчитаем приближенные потоки мощности в линиях без учета потерь мощности в этих линиях. Для этого определим активные и реактивные проводимости и сопротивления:



 




Рип-1=Gип`-ип``(Pрасч.1*R1-ип``+Qрасч.1*Х1-ип``+Ррасч2*R2-ип``+Qрасч.2*Х2-ип``)+ +Bип`-ип``(Ррасч.1*Х1-ип``-Qрасч.1*R1-ип``+Ррасч.2*Х2-ип``-Qрасч.2*R2-ип``)= =0,006416832*(42,189*41,258+22,093*53,934+13,084*16,434+6,443*28,182)+

+0,00956252(42,189*53,934-22,093*41,258+15,084*28,182-6,443*16,434)= =0,006416832*3361,664706+0,00956252*1683,121558=

=21,57123766+16,09488356=37,6661

Qип-1=Bип`-ип``(Pрасч.1*R1-ип``+Qрасч.1*Х1-ип``+Ррасч2*R2-ип``+Qрасч.2*Х2-ип``) –

-Gип`-ип``(Ррасч.1*Х1-ип``-Qрасч.1*R1-ип``+Ррасч.2*Х2-ип``-Qрасч.2*R2-ип``)= =0,00956252*3361,664706-0,006416832*1683,121558=

=32,145986-10,800308=21,3457 Мвар.

Sип-1=37,666+j21,3457

Рип-2=Gип`-ип``(Pрасч.2*R2-ип``+Qрасч.2*Х2-ип``+Ррасч1*R1-ип``+Qрасч.1*Х1ип``)+ +Bип`-ип``(Ррасч.2*Х2-ип``-Qрасч.2*R2-ип``+Рраёч1Х1-ип``-Qрасч.1*R1-ип``)=0,006416832(15,084*31,952+6,443*43,924+42,189*7,128+22,093*18,172)+0,00956252(15,084*43,924-6,443*31,952+42,189*18,172-22,093*7,128)= =0,008416832*1467,163488+0,00956252*1065,862484=9,41454+10,19233=19,6069

Qип-2=Bип`-ип``(Pрасч.2*R2-ип``+Qрасч.2*Х2-ип``+Ррасч1*R1-ип``+Qрасч.1*Х1-ип``) – 

-Gип`-ип`` (Ррасч.2*Х2-ип``-Qрасч.2*R2-ип``+Ррасч.1*Х1-ип``-Qрасч.1*R2-ип``)=

=0,00956252*1467,163488-0,006416832*1065,862484=

=14,02978-6,83946 =7,1903Мвар

Sип-2=Рип-2+jQип-2=19+j7,1903Мвар

Проверка: Sип1+Sип-2=Sрасч1+Sрасч2

(37,666+j21,3457)+(19,607+j7,1903)=(42,189+j22,093)+(15,084+j6,443)

57,273+j28,536=57,273+j28,536 – Тождество



Sип-1=37,666+j21,346 S1-2=4,523+j0,747 Sип-2=19,607+j7,19

ИП1 1 2 ИП2

Поток мощности в линии 1-2 определили по первому 

закону Кирхгофа для узла 1.

S1-2=Sип-2-Sрасч.1=(19,607+j7,19)-(15,084+j6,443)=4,523+j0,747(МВА)

Узел 1 является точкой потокораздела

3.5 Расчет потоков мощности по звеньям замкнутой сети



Уточним потоки мощности в линиях за счет учета потерь мощности в сопротивлениях этих линий. Для этого размыкаем кольцевую сеть в точки потокораздела (в узле 1) и получаем разомкнутую цепь. Далее считаем потоки как для разомкнутой сети. 







Sрасч .1=42,189+j22,093 

Sрасч.2=15,084+j6,443 









Sн.л. Sн.зв. Sк.зв. Sк.зв Sн.зв Sк.зв Sн.зв Sнл.

 ип-1 ип-1 1 1-2 1-2 2 ип-2 ип-2 ип-2

ИП



Sк.зв.1-2=S1-2=4,523+j0,747 (МВА)

Sн.зв.1-2=Sк.зв.1-2+S1-2= (Рк.зв.1-2+jQк.зв.1-2)+(Р1-2+jQ1-2)

Р1-2+jQ1-2= 

Sн.зв.1-2=(4,523+j0,747)+(0,043+j0,045)=4,566+j0,792(МВА)

Sк.зв.1п-2=Sн.зв.1-2+Sрасч.1=(4,566+j0,792)+(15,084+j6,443)=19,65+j7,235(МВА)

Sн.зв.ип-2=Sк.зв.ип-1+Sип-1 



Sн.зв.ип-2=(19,65+j7,235)+(0,596+j1,021)=20,246+j8256 (МВА)

Sн.л.ип-2=Sн.зв.ип-2-j

Sк.зв.ип-1=Sип-1=37,666+j21,346(МВА);

Sзв.ип-1=Sк.зв.ип-1+Sип-1;

Sип-1=

Sм.зв.ип-1=(37,666+j21,346)+(1,104+j2,815)=38,77+j24,161(МВА);

Sн.лип-1=Sн.зв.ип-1-j

Sип=Sн.л.ип-1+Sн.л.ип-2 =(38,77+j23,429)+(20,246+j7,194)=59,016+j30,623(МВА)




4. Технико-экономическое сравнение вариантов схемы сети



4.1 Выбор схемы электрической сети



Выбор схем РУ подстанции 1 и 2 производиться только на стороне ВН, так как на стороне НН схемы одинаковы для обоих вариантов.

В соответствии с перечнем типовых схем РУ из [3] в замкнутой сети для проходных подстанций примем схему мостика с отделителями и выключателем в перемычки, в разомкнутой сети для узловой ПС-1. В варианте 1 возьмем секстонированную систему шин с обходной, для тупиковой подстанции ПС-2 возьмем схему два блока с отделителями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой между блоками. 







а) разомкнутая сеть



110кв АС-150

 36км

ИП



ПС-1

 

АС-

120 

42км

 ПС-2




б) замкнутая сеть



110кв АС-150



36км

ИП

 ПС-2

ПС-1

 АС-120



72 км АС-95



42 км



4.2 Расчетные затраты разомкнутой сети



Зрасч.=Ен*К+И,у.е.



Коэффициент эффективности капиталовложений в энергетики Ен=0,12Капиталовложения складываются из капиталовложений в линии и подстанции К=Кл+Кпс Кл=Кип-1+К1-2



Таблица 4 Капиталовложения в строительство линии

Линия

e, км

Маркапровода

Тип опор

Стоимость 1км линии, тыс. руб.

Стоимость линии, тыс. руб.

ИП-1

44

АС-150

 Стальныедвухцветные

24,6

1082,4

1-2

58

 АС-70

Стальные двухцветные

21,6

1252,8



Кл=2335,2 тыс. руб.



Капиталовложение в подстанции складывается из капиталовложений в трансформаторы и капиталовложений в распределенные устройства Кпс=Кт=Кру

Так как трансформаторы в обоих вариантах одинаковы, то их стоимость не следует включать в приведенные затраты. Для определение стоимости РУ на

ПС-1 расчетная стоимость одной ячейки с включателем умножается на количество ячеек. На ПС таких ячеек 7. В расчетную стоимость ячейки включены стоимость выключателя, разъединителей, трансформаторы тока и напряжений и прочего оборудования РУ.

Расчетная стоимость ячейки с масляным выключателем для Uном=110кв равна 35 тыс. руб. [ 3]


Кру пс-1=35*7=245 тыс.руб.



Схема РУ на ПС-2 представлена двумя блоками с перемычкой и отделителем в цепях трансформаторов. Расчетная стоимость этой схемы при U=110кв равна 30 тыс.руб.



Кру пс-2= 30 тыс.руб.



Итак, стоимость РУ в разомкнутой сети



Кру=Крупс-1+Крупс-2=245+30=275 тыс.руб.



Капиталовложения в разомкнутую сеть



К=Кл+Кру=2335,2+275=2610,2



Издержки И состоят из издержек на амортизацию, издержек на обслуживание и издержек на потери электроэнергии И=Иа+Иобсл.+Иэ,тыс.руб. 

Издержки на амортизацию и обслуживание определяется по % от капиталовложений, которые приведены в [3] для линии и подстанции разного напряжения



Иал+Иобсл==2335,2=65,39 тыс.руб.

Иил+Иобсл пс=



Издержки на потери электроэнергии в линиях



Иэ=Ђ*Wлин=0,006*3570,624=21,42тыс.руб

Wлин=Рлин*Ј=1,74*2052=3570,624МВтч.

Рлин=Рип-1+Р1-2=1,462+0,278=1,74МВт



Время максимальных потерь Ј=£(Тмак)



Ј=(0,124+



Издержки для варианта 1



И=(Иал+Иобсл)+(Иапс+Иобсл пс)+Иэ=65,39+25,85+21,42=112,66 тыс.руб.



Расчетные затраты для варианта 1



Зрасч1=0,12*2310,2+112,664=425,9 тыс.руб.



4.3 Расчетные затраты разомкнутой сети (вариант 2)



Таблица 5 Капиталовложения в строительство линий.

Линия

e, км

Марка провода

Тип опор

Стоимость1км линии,

тыс. руб.

Стоимость

линии,

тыс. руб.

ИП-1

44

АС-185

Стальные одноценные

17,4

765,6

1-2

58

АС-70

Стальные одноценные

 14,5

 841

ИП-2

66

АС-120

Стальные одноценные

15,6

1029,6



Кл=2636,2 тыс.руб Кру=75*2=150тыс руб

К=2636,2+150=2786,2 тыс.руб.

Иал

Иапс+Иобсл пс=

Рлин=Рип-1Р1-2+Рип-2=1,104+0,043+0,596=1,743МВт

Wлин=Рлин*Ј=1,743*2052=3576,636МВт.ч

Иэ= Ђ*Wлин=0,006*3576,636=21,5 тыс.руб

И=(Иал+Иобсл.л)+(Иа пс+Иобсл пс)+Иэ=13,8+14,1+21,5=109,4 тыс.руб

Зрасч2=0,12*2786,2+109,4=443,8 тыс.руб.



4.4 Сравнение вариантов по расчетным затратам и выборов оптимального



З,%=



Вариант разомкнутой сети экономичнее варианта замкнутой сети на 4,2% и поэтому для строительства выбираем его.




5. Расчет потоков и потерь мощности в оптимальной разомкнутой сети в режиме минимальных нагрузок



Рмин=24МВт; cos=0,9 S1 min=





5.1 Потери мощности в трансформаторах



ПС-1 

1





Параметры установленных

трансформаторов даны в таблицы 1



S1=24+j11,62 



Rт1=0,7



Хт1=17,35







Sприв.1=

=24,11+j13,073

 Sст1=0,072+j0,52



Sн.зв.1=24,0,38+j12,553



Потери в стали: 

Рст1=пРх=2*0,036=0,072

Qст1=пРх=2*0,26=0,52Мвар

Потери в меди: 

Sн.зв.1=S1+Sмн1=(24+j11,62)+(0,038+j0,933)=24,038+j12,553

Sт=(0,072+0,52)+j(0,038+0,933)=0,11+j1,453 (МВА)

Sпив.1=(24+j11,62)+(0,11+j1,453)=24,11+j13,073 (МВА)

ПС-2 2







Rт2=2,19



Хт2=43,35





S2=8+j3,87

Sприв2=8,051+j4,3 Sст2

Sн.зв.2=8,013+j4,129



Потери в стали: 

Рст2 =2*19*10-3=0,038МВт

Qст2 =2*112*10-3=0,224Мвар



Потери в меди: 




Sн.зв.2=S2+Sмн2=(8+j3,87)+(0,013+j0,259)=8,013+j4,129 

Sт2=(0,038+0224)+j(0,013+0,259)=0,051+j0,483 (МВА)

Sпив.2=S2+Sт2=(8+j3,87)+(0,051+j0,483)=8,051+j4,353 (МВА)



5.2 Расчет потоков и потерь мощности в линиях .



Схему замещение сети берем из п.3.4



SИП Sн.зв.ип-1 Sк.зв.ип-1 1 Sн.зв.1-2 Sк.зв.1-2 2 

 -j 

- -j -j



Sприв.1=24,11+j13,073 

Sприв.2=8,051+j4,353










6. Расчет потоков и потерь мощности в оптимальной разомкнутой сети в послеаварийном режиме





Рассматриваем послеаварийный режим сети при максимальных нагрузках и отключенной одной цепи линии ИП-1.



Схема замещения.



SИП Sн.зв.ип-1 Sк.зв.ип-1 1 Sн.зв.1-2 Sк.зв.1-2 2 

   

-  



 42,189+j23,72 

 15,084+j8,4 

 8,712 18,48

 12,412 12,876



В линии ИП-1 при отключении одной цепи сопротивления возросли в два года, а зарядная мощность уменьшилась в два раза. 

Потоки мощности в линии 1-2 те же, что и в режиме максимальных нагрузок (см. п. 3.4).

Sк.зв.1-2=15,084+j6,605 (МВА)

Sн.зв.1-2=15,362+j6,894 (МВА)

Вычисляем потоки мощности в линии ИП-1









7. Расчет напряжений на типах ПС во всех режимов



7.1 Максимальный режим



Заданное напряжение в узле МП Uип=117кв. Схему замещения и потоки мощности берем в п. 3.4.

 Напряжение в узле 1 будем определять без учета поперечной составляющей падения напряжения.



U1=Uип-Uип1=117-4,605=112,395



Продольная составляющая падения напряжения в линии ИП-1







Напряжение в узле 2.







Напряжение на стороне НН ПС-1








Rт1=0,7



Хт1=17,35







Кт1=10,952







S1=42+j20,342

Sст1



 





Возьмем схему замещения ПС-1 из п.2.

Вначале определим напряжение, приведенное к стороне ВН

U1н=U1-Uт1=112,395-3,844=108,551кв 







Действительное напряжение на стороне НН







Средний коэффициент трансформации при нулевом ответвлении







Напряжение на стороне НН ПС-2

Схема замещения из п.2. 








Sн.зв.2=15,046+j8,176



RТ2=2,19 ОМ



ХТ2=43,35ОМ





U2н=106.384



КТ2=10,455



U2н=10.175



S2=15+j7,256

SСТ2



 





U2н=U2-ΔUТ2=109,909-3,525=106,384кв



 







7.2 Минимальный режим



Заданное напряжение на шинах ИП Uип=113кв

U1=Uип-Uип-1=113-2,355=110,645кв

Потоки мощности и схему замещения берем из п.6.

Uип-1=

U2=U1-U1-2=110,645-1,219=109,426кв

U1-2=

U1=107.781кв








Sн.зв.1=24,038+j12,553 



RТ1=0,7

ХТ1=17,35 





U1н=108,525



КТ1=10,952



U1н=9,909 



S1=24+j11,62 

SСТ2



 











7.3 Послеаварийный режим



Заданное напряжение на шинах ИП Uип=120кв. Потоки мощности и схему замещения берём из п.7.



U1=Uип-Uип-1=120-9,686=110,314 кв

Uип-1=

U2=U1-U1-2=110,314-2,533=107,781кв

U1-2=

U1=110,314кв








1



Sн.зв.1=42,117+j23,2

RТ1=0,7





ХТ1=17,35 





U1н=106,398



КТ1=10,952



U1н=9,715 



S1=42+j20,342 

SСТ1



 







 



U2=107,781кв







Sн.зв.2=15,,046+j8,167 



RТ2=2.19 Ом



ХТ2=43.35





U2н=104,19 



КТ2=10,455



U2н=9,966



S2=15+j7,265 

SСТ2



 







 2




8. Регулирование напряжения



8.1 Режим максимальных нагрузок



Желаемое напряжение на стороне НН подстанций

Uнн.жкл=1,05 Uном=1,05*10кв=10,5кв

ПС-1

В п.8.1 было получено U1н=9,912кв при среднем коэффициенте трансформации Кт1=10,952, то есть при нулевом ответвлении п=0

Для того, чтобы получить желаемое напряжение на стороне НН подберем нужное ответвление п(из п=+-9). Для этого найдем желаемое напряжение ответвления 







Имеем ступень регулирование (при диапазоне регулирование +-9*1,78%)

е=0,0178*115=2,0,47кв

Определим нужное ответвление







Найдем действительное напряжение ответвление






Действительное напряжение на стороне НН с учетом выбранного ответвление 

п=-3 (то есть в результате встречного регулирования)







ПС-2 

При п=0 и КТ2=10,455 на стороне НН подстанции ПС-2 полученоU2п=10,175(СМ.п.8.1) Проведем встречное регулирование как ПС-1 











8.2 Режим минимальных нагрузок



Желаемое напряжение на стороне НН подстанции в режиме минимальных нагрузок Uнн.жел=1,0*Uном=1,0*10=10кв

Проводим встречное регулирование на подстанциях ПС-1 ПС-2

ПС-1

При п=0 и Кт1=10,952 получено U1п=9,909кв (см. п. 8.2).










ПС-2

При п=0 и Кт2=10,455 получено U2п=10,295 (см. п. 8.2).











8.3. Послеаварийный режим



Данный режим рассматривается при максимальных нагрузках для которых Uнн.жел=1,05*Uном=10,5кв

Проводим встречное регулирование на подстанции ПС-1 и ПС-2

ПС-1

При п=0 и Кт1=10,952 получено U1п=9,715кв (см. п. 8.3).











ПС-2

При п=0 и Кт2=10,455 получено U2п=9,966 кв (см. п. 8.3).












Результаты регулирование напряжение занесем в таблицу

Под-

стан-ция

Uн,

кв

ДО регулирования

Результат регулирования

(выбор ответвления п)









п











Режим максимальных нагрузок (Uн/п жел.=10,5кв)

ПС-1

108,551

10,952

9,912

-3

108,859

10,368

10,47

ПС-2

106,384

10,455

10,175

-2

110,906

10,082

10,55





Режим минимальных нагрузок (Uннжел=10кв)

ПС-1

108,525

10,952

9,909

-1

112,953

10,757

10,09

ПС-2

107,63

10,455

10,295

2

119,094

10,826

9,94





Послеаварийный режим (Uннжел=105кв)

ПС-1

106,39

10,952

9,715

-4

106,812

10,173

10,46

ПС-2

104,19

10,455

9,966

-3

108,859

9,896

10,53




Список использованной литературы



	Нормы технического проектирования подстанции переменного тока с высшим напряжением 35-750 кв.- М.: Энергосетьпроект, 1991.

	Правила устройство электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

	Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Под редакцией С.С. Рокотяна, И.М. Шапиро.-М.: Энергоатомиздат, 1985.

	Типовые схемы принципиальных электрических распределительных устройств напряжением 6-750 кв ПС и указание по их применению.-М.: Минтопэнерго Р.Ф., 1993.





46