Таблица 3. ЛЭП расчетной схемы

3.Справочные и расчетные параметры элементов схемы

3.1. Трансформаторы

При расчете режима сети используется схема замещения трансформатора, приведенная на рис.2.

Рис.2. Схема замещения трансформатора.

По справочным данным, находим величины номинальных напряжений на обмотке низкого напряжения Uнн, на обмотке высокого напряжения Uвн, номинальную мощность трансформатора Sн, напряжение короткого замыкания Uк, тока холостого хода Iо, величины потерь холостого хода Рх, потерь короткого замыкания Рк.

На основании справочных параметров рассчитываются активное и реактивное сопротивление трансформатора, реактивные потери холостого хода Qх по следующим выражениям ( параметры рассчитаны для трансформатора ТМ-63/10)

( 0)

где в кВт и кВА,

- в кВ

( 0)

где Uк в %

( 0)

Параметры рассчитаны для трансформатора мощностью 63кВА с порядковым номером 8.

Параметры трансформаторов расчетной схемы приведены в табл.4.

Для поддержания уровней напряжения в распределительной сети широко используется переключение отпаек трансформаторов на обмотке высокого напряжения, что приводит к изменению коэффициента трансформации и эквивалентно введению добавки напряжения на обмотке низкого напряжения на величину Е. Переключение может проводиться при отключенном от сети трансформаторе ( трансформаторы с ПБВ- переключение без возбуждения) и при подключенной нагрузке ( трансформаторы с РПН- регулирование под нагрузкой). Следует отметить, что трансформаторы с РПН значительно дороже (более, чем в 2 раза) трансформаторов с ПБВ и поэтому их использование ограничено. Использование РПН оправдано в трансформаторах мощностью более 1000МВт. Это, прежде всего трансформаторы питающих центров с первичным напряжением 110кВ. В тех случаях, когда не удается обеспечить отклонение напряжения на зажимах приемников в пределах 5% с использованием ПБВ , используются трансформаторы с РПН. Номинальные отпайки трансформаторов соответствуют добавке напряжения равной 5%. Величины добавок напряжения для ПБВ и РПН приведены в табл.5.

Следует отметить, что при увеличении напряжения в сети уменьшаются потери активной мощности в ЛЭП, поэтому желательно поддерживать отклонения напряжения в узлах питания близкими к величине +5%.

Таблица 4. Параметры трансформаторов

Таблица 5. Добавки напряжения при изменении отпаек трансформаторов

Добавки для ПБВ с 5-ю позициями

Добавки для РПН с 13 позициями переключений.

Добавки для РПН с 19 позициями

1. Параметры ЛЭП

Расчетная схема ЛЭП представлена на рис.3.

Параметры схемы определяются выражениями

; ;

где сопротивление и проводимости Ом/км и См/км

l- длина линии, км

R

X

-jQc

-jQc/2

Рис.3. Расчетная схема участка ЛЭП

( 0)

t-температура воздуха

r_o20- сопротивление 1км провода, приводится в справочниках.

Для провода А35 при температуре –20^оС

( 0)

где D_ср –среднее геометрическое расстояние между проводами фаз

Зависимость D_ср от напряжения сети приведена в табл.6

Таблица 6. Среднегеометрические расстояния между фазами ЛЭП

Do- диаметр провода, находится в справочниках.

Для провода АС70 Do=11.4мм

Для ЛЭП 35кВ с проводом АС70 найдем Хо

. ( 0)

Реактивная мощность, генерируемая ЛЭП

. ( 0)

Таблица 4. Параметры ЛЭП схемы

Для ЛЭП 35 кВ генерация реактивной мощности становится значительной и ее необходимо учитывать в расчетах.

4. Расчет режима сети

Расчет режим сети проводится в два этапа:

На первом этапе рассчитываются мощности, протекающие в ЛЭП и трансформаторах, потери мощности и напряжения в ЛЭП и трансформаторах. Расчет проводится на основании величин нагрузок концов ЛЭП и вторичных обмоток трансформаторов. Расчет начинается от самых удаленных узлов и заканчивается трансформатором центра питания. На втором этапе рассчитываются отклонения напряжения в узлах при заданном отклонении питающего узла 11100. Расчет начинается с питающего трансформатора и заканчивается самыми удаленными узлами сети.

Мощность конца ЛЭП равна

( 0)

где - мощность начала следующей ЛЭП

- мощность потребляемая подключенным к узлу n трансформатором

- эквивалентна мощность подключенных к узлу нагрузок и и ЛЭП, не указанных в схеме

Аналогично рассчитывается реактивная мощность конца ЛЭП.

( 0)

Для конца ЛЭП 7 (узлы присоединения1142-1143), к которому присоединены трансформатор и местная нагрузка).

P₇ =0+40.4+300=340.43кВт

Q₅ =0+100+43.7=143.7кВАр

находятся потери мощности в ЛЭП

( 0)

( 0)

Мощность начала ЛЭП 5

=340.6+10.6=351.2 кВт ( 0)

=143.7+4.9-3.169=145.6кВАр ( 0)

Потери напряжения в ЛЭП в % от номинального напряжения

( 0)

Мощности обмотки низкого напряжения трансформатора находятся по тем же уравнениям, что и для ЛЭП. По таким же уравнениям рассчитываются потери мощности и напряжения. Мощность обмотки высокого напряжения рассчитывается по уравнениям

( 0)

( 0)

В табл.5 отражен расчет режима ЛЭП для максимальной зимней нагрузки

В табл. 6 отражен расчет режима трансформаторов для максимальной зимней нагрузке

На втором этапе рассчитываются отклонения напряжения узлов при заданном напряжении сети 110кВ ( узел 11100)

Отклонение напряжения следующего узла сети определяется путем вычитания из отклонения напряжения предыдущего узла потери напряжения соединяющего узлы элемента –ЛЭП или трансформатора. Для трансформатора к отклонению напряжения добавляется величина добавки напряжения E за счет изменения позиции РБВ или РПН.

Пример расчета отклонений напряжений узлов отражен в табл. 7.

Анализ режима сети по величинам мощностей используется для оценки величины потребляемой мощности, величин потерь мощностей в ЛЭП и трансформаторах.

В таблице 8 отражен режим схемы для мощностей.

Таблица 5. Режим ЛЭП для максимальной зимней нагрузки

Таблица 6: Режим трансформаторов для максимальной зимней нагрузки

Таблица 7. Режим узлов сети для зимнего максимума

Таблица 8. Мощности сети для режимов зимы и лета