Расчёт замкнутой сети. №4 - Расчет замкнутой сети. 4. расчет замкнутой сети распределение потоков мощности и напряжений в простых замкнутых сетях
![]()
|
№4. РАСЧЕТ ЗАМКНУТОЙ СЕТИ 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТОКОВ МОЩНОСТИ И НАПРЯЖЕНИЙ В ПРОСТЫХ ЗАМКНУТЫХ СЕТЯХ Ранее рассматривались разомкнутые сети. Ниже будут рассматриваться замкнутые сети. Напомним, что в разомкнутых сетях все узлы получают питание только по одной ветви. В простых замкнутых сетях есть узлы, питающиеся по двум ветвям, но нет узлов, получающих питание более чем по двум ветвям, отсутствуют узлы, с которыми соединены три и более ветви (рис. 3.14, а, б). Простые замкнутые сети содержат только один контур. Рис. 3.13. Примеры простых разом- кнутых сетей: а — неразветвленной; б — разветвлен- ной ![]() ![]() Рис. 3.14. Примеры простых замкнутых сетей: а — треугольник; б — линия с двусторонним питанием; в — сложнозамкнутая сеть Характерным частным видом простой замкнутой сети является кольцевая сеть (рис. 3.14, а). Она содержит один замкнутый контур. В качестве источников питания могут служить или электростанции, или шины подстанций, в свою очередь связанные сетью с электростанциями системы. Кольцевая сеть на рис. 3.14, а может быть представлена в виде линии с двухсторонним питанием (рис. 3.14, б). Действительно, если источник питания в узле 1 мысленно разделить на два и представить в виде узлов 1 и 4, то из кольцевой сети на рис. 3.14, а получим линию с двухсторонним питанием на рис. 3.14,б. В сложной замкнутой сети есть узел, с которым соединены три ветви или более (рис 3.14, в). Сложная замкнутая сеть содержит два и более контуров. К достоинствам замкнутых сетей следует отнести повышенную надежность электроснабжения потребителей, меньшие потери мощности, к недостаткам — сложность эксплуатации, удорожание за счет дополнительных линий. Расчеты замкнутых сетей сложнее, чем разомкнутых. Распределение потоков мощности в простой замкнутой сети без учета потерь мощности. Представим простейшую замкнутую сеть в виде линии с двухсторонним питанием ( рис. 3.15, а) и рассмотрим различные случаи. ![]() Рис. 3.15. Распределение потоков мощности в линии с двухсторонним питанием без учета потерь мощности: а—схема замещения линии с четырьмя узлами; б—иллюстрация второго закона Кирхгофа; в—линия с п узлами; г,д—распределение Р и ![]() ![]() Заданы одинаковые напряжения по концам линии ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Принимаем следующие допущения: а) пренебрегаем потерями мощности ![]() ![]() б) предполагаем, что ток участка определяется по номинальному напряжению: ![]() в) используем расчетные мощности нагрузок подстанции. При равенстве напряжений источников питания на основании второго закона Кирхгофа можно записать (рис. 3.15,б) ![]() Если заменим в последнем выражении все комплексные величины на сопряженные, то получим следующее уравнение: ![]() Так как потери мощности не учитываются, первый закон Кирхгофа для узлов 2 и 3 можно записать так: ![]() ![]() Подставив значения мощностей (3.71) и (3.72) в уравнение (3.70), получим уравнение с одним неизвестным: ![]() Отсюда находим значение потока мощности ![]() ![]() ![]() где ![]() Аналогично можно вывести формулу для определения потока мощности ![]() ![]() где ![]() Значение потока мощности ![]() Кольцевая сеть (рис. 3.15, и) напряжением ...... кВ связывает электростанцию 1 с понижающими подстанциями 2, 3, имеющими расчетные нагрузки ![]() ![]() РЕШЕНИЕ. Составим схему замещения сети в виде линии с двухсторонним питанием, разрезая кольцо в узле 1 (рис. 3.15,а). Определим по выражениям (3.73) и (3.74) приближенное потокораспределение в кольце с целью выявления точки потокораздела: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Проверим правильность определения потоков мощности на головных линиях кольца по условию ![]() Значения ![]() ![]() ![]() Узел 3 — точка потокораздела активной и реактивной мощности. Мощность, поступающая с шин электростанции и определенная без учета потерь мощности, равна ![]() При одинаковом сечении проводов вдоль всей линии ![]() где ![]() ![]() ![]() В этом случае кольцевая сеть для дальнейшего расчета может быть также разделена на две разомкнутые линии. Вычислим предварительно потери мощности на участке между точками потокораздела: ![]() ![]() Расчет с учетом потерь мощности. Рассмотрим линию с двухсторонним питанием, к которой преобразуется простая замкнутая сеть (рис. 3.16, а). Мощности ![]() ![]() ![]() ![]() Рис. 3.16. Распределение потоков мощности в замкнутой сети с учетом потерь мощности: а—исходная сеть; б—представление исходной сети в виде двух линий; в—условные обозначения для расчета потоков в линиях с учетом потерь мощности; г—направления потоков в случае несовпадения точек потокораздела активной и реактивной мощностей; д—разделение сети при несовпадающих точках потокораздела определим сначала без учета потерь по выражениям (3.73), (3.74), (3,71). Предположим, что направления мощностей соответствуют точке потокораздела в узле 3, который отмечен залитым треугольником. «Разрежем» линию в узле 3 (рис. 3.16, б) и рассчитаем потоки мощности в линиях 13 и 43', как это делалось для разомкнутых сетей. На участке 23 потери активной мощности ![]() потери реактивной мощности ![]() потери полной мощности ![]() Находим значение потока мощности ![]() ![]() Далее расчет потоков мощности на участке 12 проводится как для разомкнутых сетей (1-й этап в § 3.6). Может оказаться, что 1-й этап расчета кольцевой сети выявит две точки потокораздела: одну — для активной, а другую — для реактивной мощности. Такой случай иллюстрируется на рис. 3.16, г, где узел 2—точка потокораздела для активной, а узел 3 — для реактивной мощности. В этом случае кольцевая сеть для дальнейшего расчета может быть также разделена на две разомкнутые линии. Вычислим предварительно потери мощности на участке между точками потокораздела: ![]() ![]() Если теперь принять, что в точке 2 включена нагрузка ![]() а в точке 3 — нагрузка ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() «Разрежем» линию с двухсторонним питанием в узле 3 потокораздела, как на рис. 3.16,б. Нагрузки в узлах 3 и 3' равны ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Мощность в конце линии 23 ![]() ![]() Мощность в конце линии 12 ![]() ![]() Потери мощности в линии 12 ![]() Мощность в начале линии 12 . ![]() Рассчитаем потоки мощности в линии 43 (рис. 3.16,е). Мощность в конце линии 43 ![]() ![]() Мощность в начале линии 43 ![]() Мощность, потребляемая с шин электростанции, ![]() ![]() №4. ЗАДАНИЕ. РЕШЕНИЕ. ![]() 1) Для подстанции №2 : ![]() ![]() 2) «Разрежем» линию с двухсторонним питанием в узле А. 3) Определим по выражению (3.80) приближенное потокораспределение в кольце с целью выявления точки потокораздела: ![]() ![]() Проверим правильность определения потоков мощности на головных линиях кольца по условию ![]() значения ![]() ![]() 4) Находим поток мощности в линии 23 по первому закону Кирхгофа для узла 2: ![]() 5) Находим поток мощности в линии 43 по первому закону Кирхгофа для узла 4: ![]() Узлы 2 или 3 — точка потокораздела активной и реактивной мощности. 6) Определим токи по участкам: ![]() 7)Определим сечение по экономической плотности тока: ![]() 8) Выбираем по справочнику провода (по коронированию), данные провода записываем по участкам, определяем ![]() Участок А-2 и так для всех участков. ![]() 9) Определяем параметры линии по участкам Участок А-2 и так для всех участков. ![]() 10) Произведем расчёт мощностей в режиме максимальных нагрузок Участок 3-1 ![]() ![]() ![]() Участок А-3 ![]() ![]() 11) Определение напряжения на шинах подстанции на высокой стороне. Напряжение в ЦП: Umax=232кВ. ![]() ![]() ![]() Пример 1. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 2. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 3. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 4. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 5. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 6. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 7. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 8. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 9. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 10. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 11. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 12. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример13. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 14. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 15. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 16. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 17. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 18. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 19. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 20. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() Пример 21. Мощности нагрузок на стороне ВН трансформаторов ![]() ![]() ![]() |