Составление схемы замещения и определение параметров сети

4.2. Составление схемы замещения и определение параметров сети

 - активное сопротивление трансформатора, определяется по формуле:

(4.1)

 - номинальное напряжение трансформатора со стороны питания, кВт.

 - номинальная полная мощность трансформатора, Ом.

Определяется из соответствия:

   (4.2)

Для трехобмоточных трансформаторов определяются сопротивления для каждой обмотки по анологичным формулам.

4.3 Определение расчетных нагрузок на шинах подстанции.

Нагрузка на шинах низшего напряжения ,

высшего напряжения .

Мощность, поступающая в обмотку трансформатора:

(4.3)

где  и  потери мощности в обмотках трансформатора

 (4.4)

   (4.5)

Мощность поступающая в трансформатор

где  - потери активной мощности в стали трансформатора,

   (4.6)

 - потери реактивной мощности в стали трансформатора.

Мощность приведенная к линиям ВН п/ст.

 (4.7)

В случае отсутствия потребителя на шинах высшего напряжения

(4.8)

Расчетная мощность подстанции

   (4.9)

где ,  - зарядная мощность лини, проходящая к подстанции.

 (4.10)

В связи с установкой на п/ст трехобмоточного трансформатора определяются потери мощностей в трех обмотках трансформаторов:

Мощность поступающая в обмотку НН трансформатора:

 (4.11)

Мощность поступающая в обмотку СН трансформатора:

(4.12)

Мощность поступающая в обмотку ВН трансформатора:

 (4.13)

4.4 Определение расчетных нагрузок на участках ЛЭП

 - расчетная нагрузка подстанции мощность конца звена

Мощность начала звена ЛЭП

(4.14)

где - потери мощности в ЛЭП

 (4.15)

 (4.16)

Весь расчет потерь мощности сводим в таблицу №8 и в таблицу №9

Таблица №8

Баланс мощностей при максимальной, минимальной и аварийной нагрузке.

Мощности и потери мощностей, МВ*А		Кольцо 1 - 2			Кольцо 3 - 4
		I подстанция		II подстанция	III подстанция		IV подстанция
Мощность потребителей с шин 10 кВ	Макс.	20 + j9,6		16 + j7,6	12 + j5,7		17 + 8,02
	Мин.	10 + j5,3		6 + j3,2	7 + j3,7		8 + j4,3
	Авар.	20 + j9,6		16 + j7,6	12 + j5,7		17 + 8,02
Потери мощности в обмотке 10кВ	Макс.			0,009+j0,26	0,009+j0,23
	Мин.			0,0014+j0,038	0,003+j0,085
	Авар.			0,009+j0,26	0,009+j0,23
Потери мощн. в обмотках трансформатора	Макс.	0,081+j1,61					0,058+j1,15
	Мин.	0,02+j0,41					0,0136+j0,27
	Авар.	0,081+j1,61					0,058+j115,
Мощность начала звена обмотки 10 кВ	Макс.			16,009+j7,86	12,009+j6
	Мин.			6,0014+j3,2	7+j3,85
	Авар.			16,009+j7,86	12,009+j6
Мощность потребителей с шин 35 кВ	Макс.			25 + j12	18 + j8,7
	Мин.			15 + j8	8 + j4,31
	Авар.			25 + j12	18 + j8,7
Потери мощности в обмотке 35кВ	Макс.			0,023+j0	0,02+j0
	Мин.			0,009+j0	0,0046+j0
	Авар.			0,023+j0	0,002+j0
Мощность начала звена обмотки 35 кВ	Макс.			25,023+j12,09	18,02+j8,71
	Мин.			15,009+j8,09	8,004+j4,31
	Авар.			25,023+j12,09	18,02+j8,71
Мощность конца обмотки 110 кВ	Макс.			41,03+j19,95	30,02+j14,7
	Мин.			25,02+j13,8	15+j8,165
	Авар.			41,03+j19,95	30,02+j14,7
Потери в обмотке 110 кВ трансформатор	Макс.			0,065+j2,79	0,062+j2,402
	Мин.			0,025+j1,09	0,016+j0,625
	Авар.			0,065+j2,79	0,062+j2,402
Мощность начала звена обмотки 110 кВ	Макс.			41,09+j22,7	30,08+j17,11
	Мин.			25,05+j14,89	15,02+j9,14
	Авар.			41,09+j22,7	30,08+j17,11
Потери мощн. в проводим. трансф.	Макс.	0,036+j0,224		0,08+j0,48	0,057+0,35		0,036+j0,224
	Мин.	0,036+j0,224		0,08+j0,48	0,057+0,35		0,036+j0,224
	Авар.	0,036+j0,224		0,08+j0,48	0,057+0,35		0,036+j0,224
Мощность поступающая в трансформатор	Макс.	20,11+j11,4		40,03+j23,23	30,13+j17,46		17,094+9,37
	Мин.	10,38+j5,934		25,134+j15,37	15,07+j9,14		8,04+j4,8
	Авар.	20,11+j11,4		40,03+j23,23	30,13+j17,46		17,094+9,37
Половина емкостной мощности линии		0 – 1	0,41		0 – 4	0,916
		1 – 2	0,365		4 – 3	0,401
		2 - 1	0,76		3 – 0	0,904
Мощн. на шинах 110кВ с емкостн. мощн. линии	Макс.	52,11+j26,09		42,03+j22,09	56,1+j28,74		17,09+j8,05
	Мин.	40,38+j21,34		25,1+j14,24	31,07+j16,4		8,04+j3,48
	Авар.	52,11+j26,09		42,03+j22,09	56,1+j28,74		17,09+j8,05

 Таблицы №9 Баланс мощностей при максимальной, минимальной и аварийной нагрузке на линиях подстанции

Мощности и потери мощностей	Максимальный режим		Минимальный Режим	Аварийный режим
Мощность начала линии 0 – 1	59,62+j32,61	42,3+j23,6
Мощность начала звена 0 – 1	59,62+j32,61	42,3+j24
Мощность конца звена 0 –1	58,43+j29,73	41,68+j22,49
Мощность начала звена 1 – 2	6,32+j3,64	1,301+j1,15		52,11+j26,5
Мощность конца звена 1 – 2	6,3+j3,61	1,3+j1,15		53,43+j28,78
Мощность конца звена 2 – 0	35,73+j18,48	23,83+j13,09		95,46+j50,88
Мощность начала звена 2 – 0	36,31+j20,44	24,09+j13,97		99,68+j65,06
Мощность начала линии 2 – 0	36,31+j19,68	24,09+j13,21		99,68+j64,3
Мощность начала линии 0 – 4	33,37+j17,47	17,4+j8,33
Мощность начала звена 0 – 4	33,37+j18,39	17,4+j9,25
Мощность конца звена 0 –4	32,6+j16,43	17,19+j8,7
Мощность начала звена 4 – 3	15,5+j8,38	9,14+j5,21
Мощность конца звена 4 – 3	15,4+j8,17	9,1+j5,14
Мощность конца звена 3 – 0	40,73+j20,57	21,97+j11,31
Мощность начала звена 3 – 0	41,65+j23,4	22,21+j12,19
Мощность начала линии 3 – 0	41,65+j22,5	22,21+j11,286

4.3.Определение напряжения на шинах подстанции

Напряжение на шинах ВН п/ст определяется по формуле:

(4.1)

где R и X – сопротивления участка ВЛ.

Для электрических сетей напряжением 110 кВ поперечная составляющая падения напряжения принимает незначительное значение, поэтому данной величиной можно пренебречь.

Определения напряжения на шинах НН и СН подстанции производится по аналогичным формулам, но учитываются потери напряжения в сопротивлениях трансформаторов.

В итоге получаем расчетные напряжения на шинах высокого напряжения подстанций, максимальном, минимальном и аварийном режимах.

В максимальном режиме

Кольцо 3 – 4

Кольцо 1 – 2

В минимальном режиме

Кольцо 3 – 4

Кольцо 1 – 2

Аварийный режим

4.4.Выбор способа регулирования напряжения и определение коэффициента трансформации.

Согласно нормам технологического проектирования на подстанциях устанавливают трансформаторы со встроенными системами регулирования напряжения РПН (регулирование под нагрузкой).

Для трехобмоточных трансформаторов в первую очередь выбирается положение РПН исходя и расчетного желаемого напряжения на шинах низшего напряжения подстанции. Затем выбирается одно общее для всех режимов ответвление обмотки высшего напряжения.

Трансформаторам с РПН выбор ответвления производится в следующем порядке:

 Определяется расчетное напряжение на шинах НН и СН

(4.2)

где  - расчетное напряжение на шинах НН и СН приведенное к стороне ВН трансформатора;

 - коэффициент трансформации;

Принимаем число витков обмотки ВН при работе ее на основное ответвление за 100%. Тогда необходимое относительное снижение числа витков обмотки ВН для получения желательного напряжения на шинах определяется:

 (4.3)

Из справочника определяется диапазон регулирования данного трансформатора

где n – число ответвлений;

 - относительное число витков одной ступени регулирования, %.

Выбирается рабочее ответвление обмотки ВН

  (4.4)

полученное число округляется до ближайшего целого.

Определяется фактическое напряжение на шинах НН, кВ

   (4.5)

В максимальном режиме

 

Диапазон регулирования

В минимальном режиме

 

Диапазон регулирования

В аварийном режиме

 

Список использованной литературы

1.  М: Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. -3-е издание, перераб. И доп.-М: Энергоатомиздат, 1987-648 с. ил.

2.  Л2: В.А Боровиков, В.К. Косарев, Г.А. Ходот Электрические сети и система. Учебник пособие для техникумов. М., «Энергия». 1968

3.  Л.З. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов: Учебник пособие для студентов электроэнергетических спец. вузов, 2-е издание, перераб. и доп. /В.М. Блок, Г.К. Обушев, Л.Б. Паперко и др.: Под редакцией В.М. Блок – М.: Высшая школа, 1990-383с.