Проектирование питающих электрических сетей энергосистем

 

Так как , то в сети требуется установка компенсирующих устройств суммарной мощностью:

 

Электрически наиболее удаленной  от источника питания подстанцией  является, подстанция №4. Устанавливаем на подстанцию 4 один синхронный компенсатор типа КС-10-10У3, мощностью

Нагрузки подстанции  №4  после  компенсации реактивной мощности составят:

 

 

Выберем заново трансформаторы на подстанции №4:

 

 

 

Наименьшая стандартная мощность, удовлетворяющая этим условиям, составляет  40 МВА. Соответственно выбираем на подстанции №1 двухобмоточные трансформаторы типа ТРДН-40000/220 со следующими параметрами: номинальная мощность S_н = 40 МВА; пределы регулирования напряжения составляют ±8×1,5%; номинальное высшее напряжение U_вн=230 кВ; номинальное низшее напряжение U_нн = 11 кВ; активные потери холостого хода   P_хх = 50 кВт; потери короткого замыкания P_кз = 170 кВт; напряжение короткого замыкания U_к%, = 12%; ток холостого хода I_х%, = 0,9%. Число трансформаторов n_т = 2.

Расчет потокораспределения произведем по тем же выражениям, что в разделе 3, подставляя в формулы новые значения Q₄. Результаты расчета сведены в таблицу 7.6.

   

 узел 1:

                 узел 2:

                 узел 3:

                 узел 4:

Таблица 7.6. Потокораспределение в  замкнутой сети в нормальном режиме после компенсации реактивной мощности

Наименование режима	МВА	МВА	МВА	МВА	МВА
Нормальный

 

Пересчитаем потери активной мощности в линиях и на подстанциях. Результаты расчета сведем в таблицу 7.7.

Нагрузочные потери активной мощности линии Л1 равны:

 

Нагрузочные потери активной мощности линии Л2 равны:

 

Нагрузочные потери активной мощности линии Л3 равны:

 

Нагрузочные потери активной мощности линии Л4 равны:

 

 

Нагрузочные потери активной мощности линии Л5 равны:

 

 

Нагрузочные потери мощности на подстанции №4 равны:

 

 

Таблица 7.7. Потери активной мощности в линиях и подстанциях замкнутой  сети после установки компенсирующих устройств

Номер линии или подстанции	1	2	3	4	5
				2
			_		_
	0,72	0,72	_		_

 

Время максимальных потерь для линии Л1 равно:

 

Время максимальных потерь для линии  Л2 равно:

 

Время максимальных потерь для линии  Л3 равно:

 

Время максимальных потерь для линии  Л4 равно:

 

Время максимальных потерь для линии  Л5 равно:

 

 

Время максимальных потерь для подстанции №1 равно:

 

Время максимальных потерь для подстанции №2 равно:

 

 

 

Время максимальных потерь для подстанции №3 равно:

 

Время максимальных потерь для подстанции №4 равно:

 

Определим по данным таблицы 7.1 нагрузочные потери энергии в линии Л1:

 

Определим по данным таблицы 7.1 нагрузочные  потери энергии в линии Л2:

 

Определим по данным таблицы 7.1 нагрузочные  потери энергии в линии Л3:

 

Определим по данным таблицы 7.1 нагрузочные  потери энергии в линии Л4:

 

Определим по данным таблицы 7.1 нагрузочные  потери энергии в линии Л5:

 

Нагрузочные и условно-постоянные потери энергии на подстанции №1 (по данным таблицы 7.2) равны:

 

 

Нагрузочные и условно-постоянные потери энергии на подстанции №2 (по данным таблицы 7.2) равны:

 

 

Нагрузочные и условно-постоянные потери энергии на подстанции №4 (по данным таблицы 7.2) равны:

 

 

Результаты расчета сведем в таблицу 7.3.

Таблица 7.3. Потери энергии в линиях и на подстанциях кольцевой сети

Номер линии или подстанции	1	2	3	4	5
	1968	1968	3979	3979	2347
	1968	1575	8760	3979	–
	564,8	1,765	347,9	64,82	434,4
	446,7	259,9	–	513,3	–
	876	876	–	876	–

 

Суммарные годовые потери энергии  в сети равны:

.

 

 

Разомкнутая сеть.

Погонные емкостные проводимости одной цепи линий разомкнутой сети   

Нагрузочные потери активной и реактивной мощности, емкостная проводимость и  общая зарядная мощность линии Л1 равны:

 

 

 

 

Нагрузочные потери активной и реактивной мощности, емкостная проводимость и  общая зарядная мощность линии Л2 равны:

 

 

 

 

Нагрузочные потери активной и реактивной мощности, емкостная проводимость и  общая зарядная мощность линии Л3 равны:

 

 

 

 

Нагрузочные потери активной и реактивной мощности, емкостная проводимость и  общая зарядная мощность линии Л4 равны:

 

 

 

 

   Результаты расчета сведем в таблицу 7.4.

 

Таблица 7.4. Потери мощности в линиях разомкнутой сети

Номер линии	1	2	3	4

 

Сопротивления обмоток трансформаторов, нагрузочные потери мощности и условно-постоянные потери мощности на подстанции №1 равны:

 

 

 

 

 

 

Сопротивления обмоток трансформаторов, нагрузочные потери мощности и условно-постоянные потери мощности на подстанции №2 равны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивления обмоток трансформаторов, нагрузочные потери мощности и условно-постоянные потери мощности на подстанции №4 равны:

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета сведём в  таблицу 7.5.

Таблица 7.5. Потери мощности в трансформаторах подстанций разомкнутой сети

№ подстанции	1	2	4
	2,81	22,81	2,81
	79,35
	6,404
	0,1	0,1	0,1
	0,72	0,72	0,72

           Активная и реактивная мощности, выдаваемые источником неограниченной мощности, равны:

 

.

.

 

Естественная реактивная мощность источника:

 

Так как , то в сети требуется установка компенсирующих устройств суммарной мощностью:

 

Электрически наиболее удаленной  от источника питания подстанцией  является, подстанция №2. Устанавливаем на подстанцию 2 один синхронный компенсатор типа                КС-10-10У3, мощностью

Нагрузки подстанции №2  после компенсации реактивной мощности составят:

 

 

Выберем заново трансформаторы на подстанции №2:

 

 

 

Наименьшая стандартная мощность, удовлетворяющая этим условиям, составляет  40 МВА. Соответственно выбираем на подстанции №1 двухобмоточные трансформаторы типа ТРДН-40000/220 со следующими параметрами: номинальная мощность S_н = 40 МВА; пределы регулирования напряжения составляют ±8×1,5%; номинальное высшее напряжение U_вн=230 кВ; номинальное низшее напряжение U_нн = 11 кВ; активные потери холостого хода   P_хх = 50 кВт; потери короткого замыкания P_кз = 170 кВт; напряжение короткого замыкания U_к%, = 12%; ток холостого хода I_х%, = 0,9%. Число трансформаторов n_т = 2.

 

Расчет потокораспределения произведем по тем же выражениям, что в разделе 3, подставляя в формулы новые значения Q₂. Результаты расчета сведены в таблицу 7.6.

 

 

Мощности в линиях равны:

                  узел 2:

                  узел 1:

                  узел 4:

                  узел 3:

 

 

 

Таблица 7.6. Потокораспределение в разомкнутой сети в нормальном режиме после компенсации реактивной мощности

Наименование режима	МВА	МВА	МВА	МВА
Нормальный

            Пересчитаем потери активной мощности в линиях и на подстанциях. Результаты расчета сведем в таблицу 7.7.

Нагрузочные потери активной мощности линии Л1 равны:

 

Нагрузочные потери активной мощности линии Л2 равны:

 

Нагрузочные потери активной мощности линии Л3 равны:

 

Нагрузочные потери активной мощности линии Л4 равны:

 

Нагрузочные потери мощности на подстанции №2 равны:

 

 

 

Таблица 7.7. Потери активной мощности в линиях и подстанциях разомкнутой сети после установки компенсирующих устройств

 

 

Номер линии или подстанции	1	2	3	4
	0,52		0,0337	0,1914
		0,4391	_
	0,1		_	0,23

 

 

 

Время максимальных потерь для линии  Л1 равно:

 

Время максимальных потерь для линии  Л2 равно:

 

Время максимальных потерь для линии  Л3 равно:

 

Время максимальных потерь для линии  Л4 равно:

 

 

Время максимальных потерь для подстанции №1 равно:

 

Время максимальных потерь для подстанции №2 равно:

 

Время максимальных потерь для подстанции №3 равно:

 

Время максимальных потерь для подстанции №4 равно:

 

Определим по данным таблицы 7.7 нагрузочные потери энергии в линии Л1:

 

Определим по данным таблицы 7.7 нагрузочные потери энергии в линии Л2:

 

Определим по данным таблицы 7.7 нагрузочные потери энергии в линии Л3:

 

Определим по данным таблицы 7.7 нагрузочные потери энергии в линии Л4:

 

Нагрузочные и условно-постоянные потери энергии на подстанции №1 (по данным таблицы 7.7) равны:

 

 

 

 

Нагрузочные и условно-постоянные потери энергии на подстанции №2 (по данным таблицы 7.7) равны:

 

 

Нагрузочные и условно-постоянные потери энергии на подстанции №4 (по данным таблицы 7.7) равны:

 

 

 

Результаты расчета сведем в  таблицу 7.8.

Таблица 7.8. Потери энергии в линиях и на подстанциях разомкнутой сети

Номер линии или подстанции	1	2	3	4
			8760	8760
			8760
			–
	876		–