Составление расчётной схемы сети

Глава 6

Расчёт режимов разомкнутых электрических сетей.

 

В любой момент времени электрическая сеть находится в определённом состоянии, которое определяется параметрами режима (потоки мощностей по ветвям, токи по ветвям, напё1ряжение в узлах, потери мощности в сети, углы между током и напряжением, углы между напряжениями в начале и в конце электрической сети)

Кроме параметров режима различают параметры сети (сечения проводов, их марки, длины проводов, активное и индуктивное сопротивления, активная и реактивная проводимости линий, сопротивления и проводимости трансформаторов и т. п.)

В электрической сети различают:

установившиеся режимы (нормальные) на которые рассчитана сеть;

переходные режимы, возникают, когда в сети наблюдается большое возмущение, например, включение – отключение мощных линий;

установившиеся послеаварийные режимы.

При решении задачи расчёта режима электрической сети обычно известны параметры схемы сети (сопротивления, проводимости), мощности (токи) нагрузок и мощности (токи) генерации, известны напряжения в одном или нескольких узлах сети, при этом требуется определить напряжение во всех узлах сети и потоки мощности во всех ветвях схемы.

 

Составление расчётной схемы сети.

 

На рис. 6.1. представлен участок сети для которого на рис. 6.2. и 6.3. представлены схемы замещения участка сети. Схема замещения на рис. 6.3. используется в основном при ручных расчётах.

 

		Рис. 6.1.

 

 

Схема замещения участка

 

 

Для упрощения расчётов от схем замещения переходят к более простым расчётным схемам.

Хл2

Rл2

Хл1

Rл1

рис. 6.4.

 

 

Ррасч = Рн + ∆Рт + ∆Рхх;	(6.2.)
Ррасч = Рн + ;	(6.3.)
Qрасч = Qн + .	(6.4)

 

6.2.

U1=?

Расчёт режима разомкнутой сети при известных напряжении и мощности в конце линии.

 

Схема замещения участка сети:

 

 

Р1 = Р2 +∆Р = ;	(6.5.)
Q1 = Q2 + ∆Q = ;	(6.6.)
;	(6.7.)
∆U12 = ;	(6.8.)
;	(6.9.)

 ∆U₁₂ – падение напряжения в линии.

;	(6.10.)
(P2 – jQ2)(rл + jxл) = P2·rл – jQ2·rл + jP2·xл + Q2·xл;	(6.11.)

Раскрывая скобки в выражении (6.10.) и разделив переменные, при направлении вектора напряжения “U₂” по действительной оси имеем:

;

(6.12.)

-- если U₂ направлен по действительной оси.

;	(6.13.)
;	(6.14.)

где:

∆U₂ – продольная составляющая падения напряжения

δU – поперечная составляющая падения напряжения

Выражению (6.12.) соответствует векторная диаграмма (рис.6.7.):

 

 

 

Определим модуль величины напряжения в начале линии:

;	(6.15.)
;	(6.16.)

где:

δ – угол между векторами напряжения в начале и в конце линии.

Алгебраическая разность между напряжением в начале и в конце линии есть потери напряжения:

.

(6.17.)

Эта величина измеряется с помощью двух вольтметров, подключённых в начале и конце линии.

В сетях с U_ном ≤ 110кВ продольная составляющая напряжения примерно равна потерям напряжения: ∆U₂ ≈ ∆U.

 

 

					Если разомкнутая сеть имеет несколько участков, как на рисунке, и условия расчёта аналогичны (т.е. известны P и U в конце участка), то для расчёта поступают следующим образом: По формулам 6.5., 6.6., 6.12., 6.15. рассчитывают потоки мощности в начале и конце участка 3-4 по формуле 6.12. рассчитывается напряжение в узле 3, по формуле 6.15.—модуль напряжения в точке 3. К полученной мощности добавляется Pj и Qj.
		Рис. 6.8.

 

P4 – jQ4

P3 – jQ4

P2 – jQ2

В результате находится мощность в конце участка 2-3; по формулам 6.5., 6.6., 6.12., 6.15. рассчитывается мощность в начале участка 1-2 и т. д. Расчёт повторяется, пока не определится U₁ и S₁.