Расчет неоднородных сетей

При расчете неоднородных сетей пользуются методом рассекания сети, основанном на следующих положениях. Расход металла на линию сильно зависит от длины пути питания нагрузки. Следовательно, надо стремиться к тому, чтобы каждая нагрузка получала питание по кратчайшему пути.

    Пусть замкнутая сеть (рис. 5.5, а) делится в точке С пополам. Наименьший расход металла на эту сеть будет в том случае, если все нагрузки слева от этой точки будут получать энергию от А, а справа – от В. В нормальном режиме по участку 2-3 в таком случае мощность "протекать" не будет. Рассекая сеть в точке С, получаем две разомкнутые магистральные линии (рис. 5.5, б), на участках которых мощности определяются только нагрузками. Сечение проводов на участках этих магистральных линий может быть определено любым из рассмотренных ранее методов. Поскольку на участке 2-3 мощность в нормальном режиме не протекает, сечение проводов здесь можно принять любым, вплоть до минимально допустимого по механической прочности. Затем сеть проверяется по аварийному режиму. Проверка по нагреву производится на всех участках.

Если по нагреву или потере напряжения выбранные сечения не удовлетворяют требованиям, то принимают большие стандартные сечения для одного или ряда участков. Наиболее целесообразный вариант устанавливается экономическим расчетом.

ПРИМЕР 5.1. Кольцевая сеть (рис. 5.6) напряжением 110 кВ связывает электростанцию 1 с понижающими подстанциями 2, 3, имеющими расчетные нагрузки S ₂ = 36,18 + j 29,17 МВ·А и S ₃ = 39,2+ + j 32,89 МВ·А. Марки проводов, длины линий указаны на рисунке. Сопротивления их равны: Z ₁₂ = 3,6 + j 12,15 Ом; Z ₂₃ = 9,84+ j 10,21 Ом;

  Z ₁₃ = 8,1+ j 20,65 Ом. Напряжение на шинах электростанции равно 117,7 кВ. Определим мощность, которая поступает с шин электростанций, и распределение мощности по участкам сети. Расчет выполним без учета потерь мощности.

Решение. Составим схему замещения сети в виде линии с двухсторонним питанием, разрезая кольцо в узле 1 (рис. 5.6, б).

Определим по выражению (5.6) приближенное потокораспределение в кольце с целью выявления точки потокораздела:

Проверим правильность определения потоков мощности на головных линиях кольца по условию S ₁₂ + S ₄₃ = S ₂ + S ₃:

44,82 + j 36,75 + 30,56 + j 25,31 = 75,38 + j 62,06.

75,38 + j 62,06 = 75,38 + j 62,06.

Значения S ₁₂ и S ₄₃определены верно.

Находим поток мощности в линии 2-3 по первому закону Кирхгофа для узла 2

S ₂₃ = S ₁₂ –   S ₂ =44,82 + j 36,75 – (36,18 + j 29,17) = 8,64 + j 7,58 MB×A.

Узел 3– точка потокораздела активной и реактивной мощности.

Мощность, поступающая с шин электростанции и определенная без учета потерь мощности, равна

S ₁ = S ₁₂ + S ₄₃ = 75,38 + j 62,06 MB×A.

Умножив  обе  части  уравнения на , получим падение линей-

ного напряжения  на любом участке линии между нагрузками:

 Поскольку , то
,

где  – сопряженный вектор напряжения в данной точке сети.