Расчет установившегося режима электрической сети

Целью расчета установившегося режима является определение уровней напряжения в узлах электрической сети для последующей оценки необходимости регулирования напряжения.

Кроме того, после расчета должны быть проверены условия:

Где Pпотр и Qпотр активная и реактивная мощности потребляемые от районной подстанции расположенной в узле 1.

При проведении расчета заданным считаются:

• уровень напряжения на шинах РП (узел 1) в период наибольшей нагрузки U1 = 1,05U1ном;
• приведенные к стороне ВН мощности нагрузок в узлах Рiв + Qiв;
• мощность ТЭЦ на стороне ВН Р2в + Q2в;
• параметры линий электропередачи, которые определяются по погонным сопротивлениям r0 и x0, проводимости b0 и длинам линий L:

R = r0·L (Ом), X = x0·L (Ом), Qc = U2·b0·L (Мвар).

Для расчета установившегося режима составляется схема замещения электрической сети с мощностью узлов, приведенной к стороне ВН (рис. 8).

Рисунок 8.

При расчете замкнутой сети сначала определяется предварительное (без учета потерь) распределение мощностей.

Рассчитаем параметры линий электропередачи:

Линия 1 – 3:

R13 = r0·L13 = 0,12·108 = 12,96 Ом.

X13 = x0·L13 = 0,44·108 = 47,52 Ом.

Z13 = R13 – jX13 = 12,96 – j47,52 = 0,01 – j0,05

Линия 2 – 3:

R23 = r0·L23 = 0,12·48 = 5,76 Ом.

X23 = x0·L23 = 0,44·48 = 21,12 Ом.

Z23 = 5,76 – j21,12 = 0,006 – j0,02

Линия 2 – 4:

R24 = r0·L24 = 0,12·60 = 7,2 Ом.

X24 = x0·L24 = 0,44·60 = 26,4 Ом.

Z24 = 7,2 – j26,4 = 0,007 – j0,03

Линия 1 – 4:

R14 = r0·L14 = 0,12·60 = 7,2 Ом.

X14 = x0·L14 = 0,44·60 = 26,4 Ом.

Z14 = 7,2 – j26,4 = 0,007 – j0,03

Z31' = Z23 + Z24 + Z14 = (0,006-j0,02) + (0,007 – j0,03) + (0,007 – j0,03)

Z31' = 0,02 – j0,08

Z21' = Z24 + Z14 = (0,007 – j0,03) + (0,007 – j0,03) = 0,01 – j0,06

Z21' =0,01 – j0,06

Z41' = 0,007 – j0,03

Z∑ = Z13 + Z23 + Z24 + Z14

Z∑ = 0,01 – j0,05 + 0,006 – j0,02 + 0,007 – j0,03 + 0,007 – j0,03 = 0,03-j0,13

Z∑ = 0,03-j0,13

S13 = 34350+j36470 кВ·А.

Z41 = Z24 + Z23 + Z13 = 0,007 – j0,03 + 0,006 – j0,02 + 0,01 – j0,05 = 0,02-j0,1

Z41 =0,02 - j0,1

Z21 = Z23 + Z13 = 0,006 – j0,02 + 0,01 – j0,05 = 0,02 – j0,07

Z21 =0,02 – j0,07

Z31 = Z13 = 0,01 – j0,05

S14 = - 13610 – j210,45 кВ·А.

Мощности S23 и S24 определяем по первому закону Кирхгофа:

S23 = S3в – S13 = (63 403 + j52144) – (34 350 + j36470) = 29 050 + j15 670 кВ·А

S24 = S4в – S14 = (40 236,7 + j28292,3) – (13 610 + j210.45) = 26 630 + j28 080 кВ·А

В результате расчета предварительного распределения мощностей определяется узел потокораздела. Этим узлом является узел 2. По узлу потокораздела схема разрезается на два магистральных участка 1 – 3 – 2   и 1' – 4 – 2.

Рассчитаем магистральный участок 1 – 3 – 2 (рис. 9).