Материал: Лекции полнотью

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

6

мощность, генерируемую в половине емкости линий, соединенных с данной подстанцией.

На рис.5.2,в приведены расчетные нагрузки подстанций 2, 3 и 4 – Sp2 , Sp3 , Sp 4 . Легко убедится, что использование расчетных нагрузок под-

станции существенно упрощает схему замещения и соответственно расчет. Введение расчетных нагрузок подстанций приводит к определенной

погрешности расчета: расчетные нагрузки подстанций вычисляются до того, как выполнен электрический расчет, и напряжения НН и ВН подстанций не-

известны. Поэтому потери мощности в меди трансформатора ST 2

рассчиты-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ваются по выражениям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P k P

 

 

1 PK S22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.5)

 

 

 

 

 

S2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НОМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

kIX%SНОМ

 

 

1

 

UK %S22

 

 

 

 

 

(5.6)

 

 

 

k 100 SНОМ

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Емкостные мощности линий QH

, QK

определяются по номиналь-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C23

 

 

C12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ным напряжениям:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QCH2 3

1

 

UHOM2 b2 3;

 

 

 

 

 

 

 

(5.7)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QCK12

1

UHOM2 b12;

 

 

 

 

 

 

 

(5.8)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

S

2H

 

2

 

 

1 u

k

%

 

 

S

2H

2

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ST 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

(5.9)

 

 

k

SHOM

 

 

k 100

SHOM

 

 

где b23, b12 - емкостные проводимости линий.

Соответственно использование номинального напряжения вместо неизвестных нам напряжений подстанций U2 , U3 , U4 приводит к определен-

ной погрешности результатов расчета. При ручных расчетах (без использования ЭВМ) эта погрешность допустима.

5.4. Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанций

Рассмотрен расчет в два этапа разомкнутой сети из нескольких линий (см. рис.5.1). Расчет сети, включающей кроме линий еще и двухобмоточные трансформаторы (рис.5.2), тоже можно проводить в два этапа, причем 1

– й этап, то есть расчет потоков и потерь мощности для сети, схема замещения которой включает трансформаторы (рис.5.2,б), аналогичен 1 – му этапу

nT UB.HOM / UH.HOM.

7

расчета для сети, схема замещения которой включает трансформаторы (рис.5.2,б), аналогичен 1 – му этапу расчета для сети на рис.5.1. Учет трансформаторов приводит к определенным особенностям на 2 – м этапе при расчете напряжений.

На рис.5.3 приведена схема замещения подстанции 2 сети, приведенной на рис.5.2,а. При использовании расчетных нагрузок подстанций можно определить напряжения на стороне ВН подстанций U2B , U3B , U4B (рис.5.2,а).

 

 

U 2 B

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

jQC12

 

 

 

 

S2 B

 

 

 

 

jQC12

 

 

SX 2

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ST 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZT 2

 

 

 

 

 

 

 

 

U

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

U

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2H

 

 

 

ST 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U 2 H

S2 H

Рис.5.3. Схема замещения подстанции 2

Рассмотрим способ определения напряжения на стороне НН подстанций, например напряжения U2 H на рис.5.3. Здесь трансформатор представлен в

виде двух элементов: первый элемент – сопротивление трансформатора ZT 2,

второй идеальный трансформатор. Идеальный трансформатор не имеет сопротивления, но обладает коэффициентом трансформации

(5.10)

Такое условное разделение трансформатора на его сопротивление и идеальный трансформатор применяется, когда совместно рассматриваются сети высшего и низшего напряжений без приведения параметров сетей к одному базисному напряжению. Расчет напряжения НН подстанции ведется точно так же, как напряжения в конце любого сопротивления.

Обозначим UB2 H приведенное к стороне ВН напряжение на шинах низшего напряжения; U2 H - действительное напряжение на шинах низшего

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

напряжения. Известна мощность нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

S2 H

. На 1 – м этапе мощность ST 2

определяется из следующего выражения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.11)

где мощность S2 B

 

равна

 

 

 

ST 2

S2B

SX2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2B

S2H

 

ST 2

SX 2 .

 

 

 

 

(5.12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эту же мощность можно определить из следующего выражения, вы-

текающего из (5.4):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

(5.13)

 

 

 

 

 

 

S2B SP2

 

jQC12

jQC23.

 

 

 

 

По известному напряжению

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

легко определить

2 и мощности ST 2

B

в конце сопротивления

 

 

. Это напряжение определяется

напряжение U2 H

 

ZT 2

для случая расчета по данным начала:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

PTH2 rT 2 QTH2 x T 2

 

 

 

PTH2 x T 2 QTH2 rT 2

 

 

 

 

U2H U

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

;

(5.14)

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U2H

 

 

 

PH r QH x

 

 

2

PH x

 

 

QH r 2

 

(5.15)

 

U2

 

T 2 T 2

 

T 2 T 2

 

 

 

 

T 2 T 2

T 2 T 2

;

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg

 

PH x

 

 

QH r

x

 

) .

 

 

 

 

 

(5.16)

 

 

 

 

U2 (PH r

 

 

QH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T 2

T 2

 

 

 

T 2

 

T 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

T 2 T 2

 

 

 

T 2

T 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом определяются модуль напряжения

UB

и его фаза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 H

 

Для того чтобы найти действительное напряжение НН подстанции, то есть

U

2H

, надо разделить напряжение

UB

на коэффициент трансформации:

 

 

 

 

2 H

 

 

 

 

 

 

U2H

 

U2BH

 

U2BH

UH.HOM

.

(5.17)

 

 

 

nT

 

 

 

 

 

 

UB.HOM

 

1

Лекция №6

6.1. Расчет сети с разными номинальными напряжениями

На рис.6.1,а приведена

схема сети с двумя номинальными

UНОМ.В

UНОМ.С

а)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z1 2

1

Z1 2

ЦП

АС 70/11

40 км

1

UНОМ1 110 кВ

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ZТ.В.

ZТ.С.

 

 

Z2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

ZТ.H.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S2 H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

B

 

0

 

U2C

 

 

 

 

 

 

 

 

S2

 

 

U

 

ZT.B

ZT.C

 

2C

 

 

 

Z2 3

 

в)

 

 

 

 

 

 

АС 50/8,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

2

 

 

 

 

4

 

 

3

S

UНОМ2 10 кВ

 

 

 

 

 

 

3

 

 

г)

S

3

S3

S4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

ЦП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

T

U3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 S1

S1H2

S1K2

2

 

STH

 

 

STK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SH

 

SK 4 S4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4

 

3 4

 

 

jQCH12

 

jQCK12

PX j QX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S3

д)

Рис.6.1. Расчет режима сети с двумя номинальными напряжениями:

а – схема сети; б – схема замещения; в – упрощенная схема замещения с расчетными нагрузками подстанций; г – схема сети из двух линий с трансформатором связи; д – схема замещения той же сети

напряжениями UB.HOM и UC.HOM . На рис.6.1,б приведена схема замещения сети с двумя идеальными трансформаторами, а на рис.6.1,в – упрощенная схема

замещения, в которой используются расчетные нагрузки S2 и S3 . На рис.6.1,в

представлен

один

идеальный

трансформатор,

соответствующий

преобразованию напряжения от высшего к среднему.

 

Коэффициент трансформации:

 

 

 

 

nBC UBHOM / UCHOM .

(6.1)

Расчет сети с разным номинальными напряжениями можно проводить двумя способами. Первый способ состоит в приведении сети к одному базисному напряжению. При этом рассчитывается схема замещения, приведенная на рис.6.2, где отсутствуют идеальные трансформаторы, но сопротивление линии 23 приведено к ВН, то есть к напряжению UBHOM.

Приведенное

к ВН сопротивление

ZB

определяется

 

 

 

 

 

 

 

2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

выражению:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Z2B3 Z2 3nBC2

Z23

 

 

BHOM

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UCHOM

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

Z

 

Z1 2

 

 

S2

 

 

 

T.B

 

 

T.C

по следующему

(6.2)

3 S3

ZВ2 3

Рис.6.2. Схема замещения сети после приведения к одному напряжению

Приведение сети к одному напряжению часто используется при расчете токов короткого замыкания и редко применяется при расчете установившихся режимов электрических сетей и систем.