Файл: Расчеты и анализ режимов работы сетей учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и определим их

постоянные

 

Аг = 1 + Z J о =

1 +

(15,75 + /32,8) •(0,118 +

/2,46) •10~ 4 =

 

 

 

= 0 ,9 9 2 + /0,0041;

 

 

Вг = Z„ = 15,75 + /32,8 Ом;

 

С, = / ус + К0 +

z

j f

К0 = / 7^8 . 1 0 ~4 + (0 , 1

1 8 + /2,46) X

X 10-4+ (15,75 +

/32,8) ■/?28 •Ю'4- (0,118+

/2,46) - 10"4 =

= (0,104 + /6,33) • 10-4 1/Ом;

 

Ьг = 1 + г л} ^

= 1 + (1 5 ,7 5 + /32,8) х

X / Ц- Ю- 4 = 0,987 + /0,00606;

Л2=

1;

B2 = ZT= 1,25 + /34,5 Ом;

С2 =

0 ;

D2 = l .

 

Объединим два последовательно включенных четырех­ полюсника в один эквивалентный и найдем его постоянные i , В, С и D:

А =

А! А2+ ВуС2= 0,992

+ /0,0041;

 

В =

А 'Д +

ВгЬ 2= (0,992 + /0,0041) (1,25 + /34,5) +

 

 

+ 15,75 + /32,8 = 16,85 +

/67 Ом;

С =

C1A2Jr DlC2 —(0,104

+ /6,33) 1 0 “ 4

1 /Ом;

D = С А + £ > Д = (0,104 + /6,33) 10~ 4 •(1,25 + /34,5) +

 

 

+ 0,987 + /0,00606 = 0,965 + /0,00686.

Проверим правильность сделанных вычислений:

 

AD -

ВС = (0,992 +

/0,0041) (0,965 + /0,00686) -

- ( 1 6 ,8 5 +

/67) (0,104 +

/6,33) 10- 4 =

0,999 + /0,00401 ^ 1 .

Для определения напряжения и мощности в начале линии по уравнению четырехполюсника

u 1 = a u 2 + V s b i 2

необходимо найти ток нагрузки /2:

(+5

Q2 = P 2 tgcp2 = 80 .^ | = 60 Мвар;

0,8

5 2

80

/60

10:t = 317 — /237 А,

/ ,= уз и2

[/3

146

60


тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, = (0,992 + /0,0041) • 146 +

 

(16,85 + /67) х

X (317-/237)= 183,2 + /30,5= 185,7/9,5°

кВ.

Ток

в начале линии

 

 

 

 

 

 

Л = С

+ Ь /2 = (0,104+/6,33) 1 0 - ^

+

+

(0,965 + /0,00686) (317 -

/237) = 3 0 8 -/ 1 7 2 ,1 А.

Мощность

в начале линии

 

 

 

 

 

S1

= V 3U 1i 1 = У З (183,2 + /30,5) (308 + /172,1) =

 

 

 

 

= 87,8 + /73 МВ •А.

 

 

К- п. д. передачи

равен:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л = 8 ^ - 1 0 0= 91,1% .

 

 

 

 

 

 

 

Задача

2-10

 

 

 

 

По двум

линиям

ПО кВ длиной

100 км (Zл= 16,5 +

+ /20,6 Ом,

 

Q'c =

Qc = 3,35 Мвар),

отходящим

от шин

районной подстанции

/, питается подстанция 2, на которой

установлены

 

два понижающих

трансформатора

110/11 кВ

мощностью

20 М В-А

каждый

с

параметрами

ДЯХ х =

= 60 кВт, ДРК. 3 =

163 кВт, UK =

10,5%,

/х х =

3%. Со­

противление двух

трансформаторов

 

Zr =

2,46 +

/31,7 Ом.

Наибольшее значение

нагрузки на

 

шинах 10 кВ

подстан­

ции 2 составляет 30 МВт при неизменном в течение года

коэффициенте мощности, равном 0,9(52„б =

30 + /13,1 МВ - А;

S2нб =

33,3 МВ-А).

Время

использования

наибольшей

на­

грузки

составляет

5 000 ч.

Схема рассматриваемой

сети

показана на

рис. 2-14.

Упрощенный график потребления

 

п/ст.1

 

 

 

игв п/ст2 игн

 

 

'

 

 

 

GD —

 

 

110кВ

100км

 

 

 

Oj - 112кВ

 

 

0D - С0$у>2

 

 

 

 

 

Рис. 2-14.

 

 

активной мощности для рабочих суток приведен на рис. 2-15. В режиме наибольших нагрузок на шинах ПО кВ подстан­ ции 1 поддерживается напряжение 112 кВ.

61


Т р е б у е т с я . 1) Определить потери мощности в тран­ сформаторах и потери энергии в них за год. При этом можно считать, что в году 305 рабочих суток, и пренебречь поте­ рями энергии в течение 60 нерабочих дней. 2) Сравнить по­ тери энергии за год в трансформаторах при условии работы на подстанции 2: а) двух трансформаторов круглосуточно; б) отключения одного из трансформаторов при малых на­

грузках. 3) Найти мощность, потребляемую с шин 110 кВ подстанции / в режиме наи­ большей нагрузки. Сравнить коэффициенты мощности на­ грузки на шинах 10 и ПО кВ подстанции 2 , а также на шинах ПО кВ подстанции 1. 4) Определить напряжения на шинах ПО и 10 кВ подстан­ ции 2. Сравнить результаты определения этих напряжений с учетом поперечной состав­ ляющей падения напряжения и без нее.

Решение. 1. Потери активной мощности в двух транс­ форматорах при наибольшей нагрузке составят:

Д/+ нб =

^

+ 2 •60 = 226 + 120 = 346 кВт;

потери реактивной

мощности

AQt. нб = ~2 ^

 

•Ю3 + 2 ^ ■20 ■Ю8 = 2 910 + 1 200 =

= 4110 квар.

Наименьшая нагрузка подстанции 2

5 2Нм= 0,25 S 2h6 = 0,25 (3 0 + /13,1) = 7 ,5 + 3,27 М В-А ;

 

5 2„м= ^ | = 8 ,3 3 М В-А.

 

При

наименьшей

нагрузке

потери активной

мощности

в трансформаторах

 

 

 

А Л .нм= 12 3 ^ ! + 2 - 6 0 =

14,1 + 120= 134,1

кВт.

Потери энергии в трансформаторах за год

 

ДЛ.Г = (3 4 6 -1 4 +

134,1 ■10)3 0 5 = 1 8 8 7 - 103 кВт-ч,

где ta 6 =

14 ч и tHM=

10 ч определены по графику рис. 2-15.

62


2. Определим потери активной мощности и энергии, когда в режиме минимальной нагрузки на подстанции 2 включен один трансформатор:

ЛРТ = 163 • + 60 = 28,2 + 60 = 88,2 кВт,

ДЛТ = (346-14 + 8 8 ,2 -1 0 )3 0 5 = 1 7 4 7 -103 кВт-ч.

Сравнивая полученные результаты с найденными ранее, видим, что экономически выгодным является отключение на подстанции 2 одного из трансформаторов в режиме мини­ мальных нагрузок. Целесообразность такого режима опреде­ ляется изменением соотношения потерь мощности в обмот­ ках и стали трансформаторов при изменении нагрузок: при отключении одного из трансформаторов в период малых на­ грузок потери в обмотках увеличиваются всего на 14,1 кВт, а потери в стали снижаются на 60 кВт.

S1 J

 

 

игв

_

игн .

,

 

|

7

1 %

J #

*

I +

М

1

 

X

* 1пгг

 

 

 

 

~j4c АРх.х^АУх.х

 

 

 

 

Рис. 2-16.

 

 

3. Потери мощности в линиях определяются по мощ­ ности в конце их S„ (рис. 2-16), которая при наибольших нагрузках равна:

& = 30 + /13,1 + 0 ,3 4 6 + /4,11 -/ 3 ,3 5 =

= 3 0 ,3 + /13,86 М В-А.

Потери мощности в линиях

=

3°’3+ 0г ’~~ -1 6 ,5 =

1,52 МВт;

AQ,=

30,32+13,8 6“

•20,6= 1,9 Мвар.

 

НО2

 

 

Мощность, потребляемая

с шин

110 кВ подстанции 1

= 30,3 + /13,86 + 1,52 + /1,9 - /3,35 =

= 31,8 + /12,41 МВ-А.

Сравним коэффициенты мощности в различных точках электропередачи при наибольших нагрузках.

63


На шинах

10 кВ

подстанции 2

 

 

 

cos ф2и =

0,9.

 

На шинах

ПО кВ

этой же подстанции

 

cosф2в=

3 0+ 0 ,3 4 6

0,87.

+ 0,346)2 +

=

 

/ ( 3 0

(13,1 + 4 , И)2

 

На шинах

110 кВ

подстанции 1

 

 

cos фх =

31,8

0,935.

 

 

 

 

 

 

/31782+12,41*

 

Ухудшение созф2в относительно со$ф2н происходит за счет значительно больших потерь реактивной мощности в трансформаторах в сравнении с потерями активной мощ­ ности. Коэффициент мощности в начале электропередачи соэф! лучше не только cos(p2B, но и соэф2н, что объясняется сильным влиянием зарядной мощности линий. В период малых нагрузок это влияние становится еще большим.

4.

Переходим к определению напряжений в различны

точках

электропередачи.

 

 

Находим напряжение в конце линии

 

 

А . ,

31,8 -1 6,5+15,76 - 20,6

 

 

М )л = -------------j j 2-------------= 7,6

кВ;

 

г,,,

31,8 -20,6 — 15,76-16,5

о с с

о

 

Ш л = ----------~п<Г-----------=

3,56

кВ ;

 

t/2B =

'/(112 — 7 ,6)2 + 3 ,56*

= 104,5 кВ.

При определении (У2в без учета поперечной составляющей падения напряжения

П2В = 112 — 7 ,6 = 104,4 кВ.

Погрешность в определении f/2в без учета поперечной составляющей падения напряжения

104,4— 104,5

100

- 0,1%

104,5

 

 

незначительна, что подтверждает возможность определения напряжений в линиях 110 кВ без учета поперечной состав­ ляющей падения напряжения.

64