ДИПЛОМ КАЛЕКОВ (Выбор управляющих воздействий противоаварийной автоматики Южного энергорайона Приморской энергосистемы в связи со строительством новой ТЭЦ в г. Артём), страница 3

Реактивное сопротивление ЛЭП, Ом:

, где – удельное реактивное сопротивление ЛЭП , Ом/км.

(2.2)

Емкостная проводимость, мкСм:

,

(2.3)

где – удельная емкостная проводимость ЛЭП , Ом/км.

При больших длинах линий приходится разделять на участи 200 – 300 км либо вводить поправочные коэффициенты:

,	(2.4)
,	(2.5)
.	(2.6)

Значение поправочных коэффициентов для линий длиной от 300-500 вычисляются по формулам:

,	(2.7)
,	(2.8)
.	(2.9)

Активная проводимость на землю G для ВЛ определяется потерями на корону. Эти потери на корону невелики и сильно зависят от погоды. При измороси они многократно больше, чем в сухую погоду. Но из-за неопределенности этой величины ее как правило не учитывают.

Пример определения параметров ЛЭП:

Для примера возьмем линию 220 кВ Новая Артемовская ТЭЦ в г. Артем-Звезда длинной 49 км с проводом марки AC-300.

Из справочника[9] находим: Ом/км; Ом/км; Cм/км. Так как длина линии 49 км, параметры линии необходимо определять по формулам (2.1 – 2.3) без поправочных коэффициентов

;

;

.

В исходных данных какая-либо информация о погоде в месте прохождении линии отсутствует, поэтому G линии примем равным 0 [7]. Расчеты остальных линий сведены в таблицу А.1, в соответствии с приложением А.

2.2 Двухобмоточные трансформаторы

Для двухобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов, когда не используется третья обмотка, используется Г – образная схема замещения (рисунок 2.2):

Рисунок 2.2 – Г-образная схема замещения

Полное сопротивление трансформатора, Ом:

,

(2.10)

где U_ном – номинальное междуфазное напряжение стороны трансформатора, к которой приводится сопротивление трансформатора, кВ; S_ном – номинальная мощность трансформатора, МВА; u_k – напряжение КЗ, % номинального напряжения.

Активное сопротивление трансформатора, Ом:

,

(2.11)

где P_k – потери КЗ (потери в меди) трех фаз трансформатора, кВт.

Реактивное сопротивление трансформатора, Ом:

.

(2.12)

Полная проводимость, См:

,

(2.13

где I_xx – ток холостого хода трансформатора, % номинального тока.

Активная проводимость, См:

,

(2.14)

где P_xx – потери холостого хода (потери в стали) трех фаз трансформатора, кВт.

Реактивная проводимость, См:

.

(2.15)

Коэффициент трансформации:

,

(2.16)

где U_нн – напряжение на низкой стороне трансформатора, кВт; U_вн – напряжение на высокой стороне трансформатора, кВт.

Пример расчета параметров двухобмоточного трансформатора:

Для примера возьмем двухоботочный трансформатор ТДЦ-160000/220.

Из справочника [9] находим: МВА; кВ; кВ; %; кВт; кВт; %.

Все расчетные величины будем приводить к стороне ВН. По формулам (2.10 – 2.16) определяем:

Ом,

Ом,

Ом,

См,

См,

См,

.

Результаты расчета остальных трансформаторов сведены в таблицу А.2 в соответствии с приложением А.

2.3 Автотрансформаторы и трехобмоточные трансформаторы

Для автотрансформаторов и трехобмоточных трансформаторов используется схема замещения трехлучевой звезды (рисунок 2.3):

Рисунок 2.3 – Схема замещения трехобмоточного трансформатора

Активная, реактивная и полная проводимость рассчитываются также как для двухобмоточного трансформатора по формулам (2.2.4-2.2.6).

Полные сопротивления, Ом, определяются по формулам:

,	(2.17)
,	(2.18)
,	(2.19)

где u_k(ВН) – напряжение КЗ между высокой и низкой стороной трансформатора, % номинального напряжения; u_k(СН) – напряжение КЗ между средней и низкой стороной трансформатора, % номинального напряжения; u_k(ВС) – напряжение КЗ между высокой и средней стороной трансформатора, % номинального напряжения.

Активные сопротивления, Ом, определяются по следующим формулам, если известны значения потерь КЗ между обмотками:

,	(2.20)
,	(2.21)
,	(2.22)

где P_k(ВН) – потери КЗ между высокой и низкой стороной трансформатора, % номинального напряжения; P_k(СН) – потери КЗ между средней и низкой стороной трансформатора, % номинального напряжения; P_k(ВС) – потери КЗ между высокой и средней стороной трансформатора , % номинального напряжения; k_S – коэффициент, показывающий долю номинальной мощности обмотки низкого напряжения от номинальной мощности трансформатора, если мощность обмотки низкого напряжения не указана, то k_S принимается равным коэффициенту выгодности автотрансформатора .

Если в данных указывается значение максимальных потерь КЗ, то активные сопротивления определяются по формулам:

• при равных мощностях обмоток

  .

  (2.21)

• для обмотки, мощность которой составляет долю k_S мощностей двух обмоток. Например если S_ВН= S_СН= S_ном, а S_НН= k_S· S_ном.

; .

(2.22)

По полным и активным сопротивлениям находим реактивное сопротивление, Ом:

,	(2.23)
,	(2.24)
.	(2.25)

Коэффициенты трансформации между высокой и средней обмоткой трансформатора определяются по формуле:

.

(2.26)

Коэффициенты трансформации между высокой и низкой обмоткой трансформатора определяются по формуле:

.

(2.27)

2.4 Реакторы

Шунтирующие реакторы представляются с помощью шунта, включаемого в узел установки реактора (рисунок 2.4):

Рисунок 2.4 – Схема замещения шунтирующего реактора

Активная и реактивная проводимость, См, определяется по формулам:

,	(2.28)
,	(2.29)
.	(2.30)

где P – активная мощность реактора, кВт.

Для примера возьмем РОМ-60000/500: МВА; кВт;
кВт.[9]По формулам (2.28 – 2.30) определяем:

См,

См,

См.

Расчеты сведены в таблицу А.3 в соответствии с приложением А.

2.5 Нагрузка

Нагрузка задается постоянной мощностью P=const и Q=const,(рисунок 2.5). Для расчёта динамической устойчивости нагрузка задаётся в виде комплексной нагрузки, включающей в себя 55% асинхронных двигателей.

Рисунок 2.5 – Нагрузка заданная постоянной мощностью

Модель постоянной активной и реактивной мощности не может быть использована при исследовании динамической устойчивости, из-за того, что данная модель не соответствует действительности и приводит к расхождению итерационного процесса решения дифференциальных уравнений. Из этого следует, что при расчете переходных процессов в ПК Дакар крупные узлы нагрузок представлялись динамическими характеристиками, включающими в себя 50% асинхронных двигателей, остальные – шунтами постоянной проводимости (рисунок 2.5).

2.6 Генераторы и синхронные компенсаторы, балансирующий узел

Для отображения генераторов при расчетах установившегося режима используют модели: PQ или PU.

Модель - PU - является наиболее эффективным, так как большинство генераторов оборудовано системой автоматической регулировки возбуждения АРВ, обеспечивающей в установившемся режиме практически неизменное напряжение на шинах генератора.

В исходных данных генераторных узлов, по модели PU, указываем генерируемую им активную мощность P и заданное напряжение U в узле подключения генератора, которое он будет "стремиться" выдержать за счет изменения генерируемой им реактивной мощности Q. Дополнительно вводим ограничения на величину генерируемой реактивной мощности Q, так как она не может меняться безгранично.

Моделирование синхронных компенсаторов осуществляется аналогично моделированию генераторов, при этом P=0.

В качестве балансирующего узла, как правило, назначается самый мощный генератор в энергосистеме или какой-либо узел в соседнем объединении. Выбор определяется тем, за счет каких источников фактически производиться ликвидация небалансов мощности, вызываемых небольшими колебаниями нагрузки.

2.7 Эквивалентирование схемы сети

Ввиду того, что студенческая лицензия ПК RastrWin позволяет использовать все функции программы при расчёте электрических сетей объёмом до 60 узлов, поэтому необходимо сэквивалентировать схему сети до данного количества узлов.