151142 (Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта), страница 4

Произведем необходимые вычисления по следующей программе, реализованной на языке FORTRAN. В данной программе производится выбор трансформатора согласно приложению 7.[2]. Но для этого необходимо предварительно просчитать полную нагрузку трансформатора 110/10 кВ. Выбор трансформатора происходит по расчетной мощности трансформатора с учетом 40%-й перегрузки аналогично п.3.:

Program fil5

open(4,file='is5.dat')

open(5,file='rez5.dat')

read(4,*)pnn,qnn,unom,un,dl,ej,udop

pnn-суммарная активная нагрузка (Ра+Рв+Рс+Ртр10/0.4)

qnn-суммарная реактивная нагрузка (Qа+Qв+Qс+Qтр10/0.4)

unom-номинальное напряжение сети

dl-длина линии

rt-активное сопротивление трансформатора

xt-индуктивное сопротивление трансформатора

dpst-активные потери в трансформаторе

dqst-реактивные потери в трансформаторе

str-номинальная мощность трансформатора

udop-допустимая потеря напряжения

dpk-потери короткого замыкания

uk-напряжение короткого замыкания

* Полная мощность

ss=sqrt(pnn**2+qnn**2)

write(5,*)' Полная мощность: Ss =',ss,' МВА'

sras=ss/1.4

write(5,*)'Расчетная мощность трансформатора: Sras =', sras,' МВА'

write(*,*)'Расчетная мощность трансформатора: Sras =', sras,' МВА'

write(*,*)' Введите Sном трансформатора в МВА'

read(*,*)str

write(5,*)'Номинальная мощность трансформатора: Str =', str,' МВА'

write(*,*)' Введите r трансформатора в Ом-х'

read(*,*)rt

write(*,*)' Введите x трансформатора в Ом-х'

read(*,*)xt

write(*,*)' Введите Pxx трансформатора в МВА'

read(*,*)dpst

write(*,*)' Введите Qxx трансформатора в МВА'

read(*,*)dqst

write(*,*)' Введите Pкз трансформатора в МВА'

read(*,*)dpk

write(*,*)' Введите Uкз трансформатора в %'

read(*,*)uk

* Потери активной мощности трансформатора

dpt=2*dpst+0.5*dpk*(ss/str)**2

* Потери реактивной мощности

dqt=2*dpst+0.5*(uk*str/100)*(ss/str)**2

write(5,*)' Потери P в тран-ре: dPt =',dpt,' МВт'

write(5,*)' Потери Q в тран-ре: dQt =',dqt,' МВАр'

* Активная и реактивная нагрузка

pnn1=pnn+dpt

qnn1=qnn+dqt

write(5,*)' Активная нагрузка линии: Pnn1 =',pnn1,' МВт'

write(5,*)' Реактивная нагрузка линии: Qnn1 =',qnn1,' МВАр'

* Полная нагрузка

ds=sqrt(pnn1**2+qnn1**2)

write(5,*)' Полная мощность: dS =',ds,' MВА'

* Расчетный ток

rabi=ds/(2*sqrt(3)*unom)*1000

write(5,*)' Расчетный ток линии: rabi =',rabi,' A'

* Сечение провода

s=rabi/ej

write(*,*)' Экономическое сечение провода: S =',s,' мм2'

write(*,*)' Введите сечение провода по паспорту'

read (*,*)s0

write(5,*)'Экономическое сечение провода: S =',s,' мм2'

write(5,*)'Cечение выбраного провода по паспорту: S0 =',s0,' мм2'

write(*,*)' Введите значение r0=?'

read(*,*)r0

write(*,*)' Введите значение x0=?'

read(*,*)x0

write(*,*)' Введите удельную емкостную проводимость b0=?'

read(*,*)b0

write(*,*)' Введите длительно допустимый ток Idop=?'

read(*,*)Idop

write(5,*)'Длительно допустимый ток в линии: Idop =',Idop,' A'

* Проверка по потере напряжения

* Считаем потерю напряжения в линии

uu=pnn1*1000*dl*r0/(2*unom)+qnn1*1000*dl*x0/(2*unom)

write(5,*)'Потеря напряжения: UU =',uu,' B'

write(5,*)'Потеря напряжения при откл. одной линии UU =',uu*2,' B'

write(5,*)'Расчетный ток в линии: rabi=',rabi,' A'

write(5,*)'Расчетный ток при откл. одной линии rabi =',rabi*2,' A'

* Проверим потерю напряжения для аварийного режима когда одна линия выходит из строя

if (uu*2.le.udop.and.rabi*2.le.Idop) then

write(5,*)' Выбрать провод сечением: S0 =',s0,' мм2'

write(5,*)' r0 =',r0,' Ом/км'

write(5,*)' x0 =',x0,' Ом/км'

write(5,*)' b0 =',b0,' См/км'

else

write(5,*)' Необходимо выбрать провод большего сечения'

endif

* Приведённое напряжение

Upr=Un*(Unom/Un)

write(5,*)' Приведённое напряжение: Upr =',Upr,' кВ'

* Потери активной мощности в трансформаторе

ptrr=(pnn**2+qnn**2)*0.5*rt/Upr**2

write(5,*)' Потери Р в трансформаторе: Ptrr =',ptrr,' МВт'

* Потери реактивной мощности в трансформаторе

qtrr=(pnn**2+qnn**2)*0.5*xt/Upr**2

write(5,*)' Потери Q в трансформаторе: Qtrr =',qtrr,' МВАр'

* Мощность активная и реактивная

pnt=pnn+ptrr+dpst*2

qnt=qnn+qtrr+dpst*2

write(5,*)' P в начале трансформатора: Pnt =',pnt,' МВт'

write(5,*)' Q в начале трансформатора: Qnt =',qnt,' МВАр'

* Напряжение в конце линии

Ukl=Upr+(pnn*0.5*rt+qnn*0.5*xt)/Upr

write(5,*)' Напряжение в конце линии: Ukl =',Ukl,' кВ'

* Мощность которую генерирует ёмкость в линию (т.к. линия двухцепная то в0 не делим на 2)

qc=(Ukl**2)*b0*dl/1000000

write(5,*)' Мощность генерируемая в линии Qc =',qc,' МВАр'

* Мощность в конце линии

pkl=pnt

qkl=qnt-qc

write(5,*)' P в конце линии: Pkl =',pkl,' МВт'

write(5,*)' Q в конце линии: Qkl =',qkl,' МВАр'

* Напряжение в начале линии

Unl=Ukl+(pkl*0.5*r0*dl+qkl*0.5*x0*dl)/Ukl

write(5,*)' Напряжение в начале линии Unl =',Unl,' кВ'

* Мощность в начале линии

pnl=pkl+(pkl**2+qkl**2)*0.5*r0*dl/ukl**2

qnl=qkl+(pkl**2+qkl**2)*0.5*x0*dl/ukl**2

write(5,*)' P в начале линии: Pnl =',pnl,' МВт'

write(5,*)' Q в начале линии: Qnl =',qnl,' МВАр'

* Мощность генерируемая ёмкостью

qc=(Unl**2)*b0*dl/1000000

write(5,*)' Мощность генерируемая ёмкостью Qc =',qc,' МВАр'

* Мощность конца трансформатора

pkt=pnl

qkt=qnl-qc

write(5,*)' P в конце трансформатора: Pkt =',pkt,' МВт'

write(5,*)' Q в конце трансформатора: Qkt =',qkt,' МВАр'

* Генераторное напряжение

Ug=Unl+(pkt*0.5*rt+qkt*0.5*xt)/Unl

write(5,*)' Приведенное напряжение на генераторе Ug =',Ug,' кВ'

* Напряжение на генераторе (истинное)

U=Ug/(Unom/Un)

write(5,*)' Истинное напряжение на генераторе U =',U,' кВ'

* Активная и реактивная генераторные мощности

pg=pkt+((pkt**2+qkt**2)*0.5*rt/Unl**2)+dpst*2

qg=qkt+((pkt**2+qkt**2)*0.5*xt/Unl**2)+dqst*2

write(5,*)' P генератора: Pg =',pg,' МВт'

write(5,*)' Q генератора: Qg =',qg,' МВАр'

* Отклонение напряжения в узле 1 от номинального

dUotk=((U-Un)/Un)*100

write (5,*)' Отклонение напряжения dUotk =',dUotk,' %'

* К.П.Д передачи

kpd=(pnn/pg)*100

write(5,*)' К.П.Д электропередачи KPD: =',kpd,' %'

end

Данные для расчета:

30.917 23.153 110 10 29 1 7700

где30,917-суммарная активная нагрузка сети 10 кВ;

23,153-суммарная реактивная нагрузка сети 10 кВ;

110-номинальное напряжение ВН трансформатора 110/10 кВ;

10-номинальное напряжение НН трансформатора 110/10 кВ;

29-длина ЛЕП, согласно заданию на КП;

1-экономическая плотность тока, А/мм2;

7700-допустимая потеря напряжения, В;

Выбор трансформатора 110/10 кВ

Результаты расчета программы:

Полная мощность: Ss =38.625410 МВА

Расчетная мощность трансформатора: Sras =27.589580 МВА

Номинальная мощность трансформатора: Str =32.000000 МВА

Потери P в тран-ре: dPt = 1.756293E-01 МВт

Потери Q в тран-ре: dQt = 2.517685 МВАр

Активная нагрузка линии: Pnn1 =31.092630 МВт

Реактивная нагрузка линии: Qnn1 =25.670680 МВАр

Полная мощность: dS =40.320410 MВА

Расчетный ток линии: rabi = 105.813600 A

Экономическое сечение провода: S = 105.813600 мм2

Cечение выбраного провода по паспорту: S0 = 120.000000 мм2

Длительно допустимый ток в линии: Idop = 375 A

Потеря напряжения: UU = 2341.725000 B

Потеря напряжения при откл. одной линии UU = 4683.450000 B

Расчетный ток в линии: rabi= 105.813600 A

Расчетный ток при откл. одной линии rabi = 211.627300 A

Выбрать провод сечением: S0 = 120.000000 мм2

r0 = 2.700000E-01 Ом/км

x0 = 3.650000E-01 Ом/км

b0 = 2.920000 См/км

Приведённое напряжение: Upr = 110.000000 кВ

Потери Р в трансформаторе: Ptrr = 1.152849E-01 МВт

Потери Q в трансформаторе: Qtrr = 2.681761 МВАр

P в начале трансформатора: Pnt =31.102290 МВт

Q в начале трансформатора: Qnt =25.904760 МВАр

Напряжение в конце линии: Ukl = 114.840800 кВ

Мощность генерируемая в линии Qc = 1.116794 МВАр

P в конце линии: Pkl =31.102290 МВт

Q в конце линии: Qkl =24.787970 МВАр

Напряжение в начале линии Unl = 117.043400 кВ

P в начале линии: Pnl =31.571840 МВт

Q в начале линии: Qnl =25.422740 МВАр

Мощность генерируемая ёмкостью Qc = 1.160046 МВАр

P в конце трансформатора: Pkt =31.571840 МВт

Q в конце трансформатора: Qkt =24.262690 МВАр

Приведенное напряжение на генераторе Ug = 121.804400 кВ

Истинное напряжение на генераторе U =11.073120 кВ

P генератора: Pg =31.750060 МВт

Q генератора: Qg =27.259910 МВАр

Отклонение напряжения dUotk =10.731230 %

К.П.Д электропередачи KPD: = 97 %

Список использованной литературы

1. Задания и методические указания к курсовым проектам. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. – Иркутск: ИрИИТ, 2001. – 30 с.

2. Методические указания к курсовому проекту. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. – Иркутск: ИрИИТ, 1999. – 36 с.