/>
/>
Задача №1
Исходные данные помещены в таблицу №1
Таблица№1.
/>
Решение.
На рисунке 1 изображена схема замещения для линии напряжением 35кВ, где пренебрегаем проводимостью линии
/>
Рис.1 Схема замещения линии
Определим ток в нормальном режиме работы линии по формуле:
/>
где Sэс– полная мощность электростанции равная модулю от данной мощности на шинах т.е.
Sэс=(142+82)1/2= 16,1МВА
Iнорм= 16100 / (2*1,732*35) = 132,8А
Допустимая по нагреву величина тока для данного провода Iдоп=380 > Iнормдля нормального режима условие выполняется .
Для аварийного режима работы проверим допустимый ток провода:
Iдоп>Iaв=2 Iнормили Iдоп>2*132,8=265,6А условие выполняется и для аварийного режима.
Расчёт параметров схемы замещения.Активное сопротивление:
R=r0 l=0.245*15=3.675 Ом
Индуктивное сопротивление:
Х= х0 l= 0.4*15=6 Ом
Расчёт мощности протекающей по ЛЭП сведём в таблицу 2.
Таблица 2.
Наименование участка
Мощность и потери мощности
Активная, МВт
Реактивная МВар
Мощность в начале линии
14
8
Потери мощности в линии
(142+ 82)*3,675/2 = 0,36
/>Р=
36,52
(142+ 82)*6/2 = 0,58
/>jQ=
36,52
Мощность в конце линии
Рк.л.= 14-0,36=13,64
jQК.Л= 8-0,58 =7,42
Задача 2
/>
Тип трансформаторов ТМН 6300/35
Номинальная мощность трансформатора Sном = 6,3МВА;
Номинальные напряжения обмоток UномВН = 35кВ; UномНН=11кВ
/>
Рис 2. Схема замещения ПС.
Решение.
Эквивалентные сопротивления трансформаторов:
Активное сопротивление:
/>
Реактивное сопротивление:
/>
Потери мощности в стали для двух трансформаторов ПС:
Р0экв= 2*Р= 2* 8= 16кВт
Q.экв= 2* Q. = 2*I*Sном/ 100 = 2*0,8*6300/100 = 100кВт
Расчёт задачи выполним в таблице3:
Таблица 3.
Наименование участка
Мощность и потери мощности
Активная, МВт
Реактивная МВар
Мощность поступающая в трансформаторы
13,64
7,42
Потери мощности в стали
(потери холостого хода)
Р0экв= 0,016
Q.экв=0,1
Мощность поступающая в обмотку ВН
Рн.звТ= 13,64-0,016=13,624
jQн.звТ= 7,42-0.1=7.32
Потери мощности в сопротивлениях обмотки
/>Р = (13,6242+7.322)0.72=0.14
352
jQ=(13,6242+7.322)1.16=0.22
/>352
Мощность поступающая на шины НН понижающей ПС
РНН= 13,624-0,14=13,5
jQНН= 7,32-0,22=7,1
Задача 3
/>–PAGE_BREAK–
Аварийный режим, выход из строя одного трансформатора ПС.
Решение.
Т.к. в аварийном режиме не работает один трансформатор, то параметры ЛЭП не изменятся и баланс мощностей останется прежним (таблица 2). Изменится баланс мощностей на понижающей ПС и другие параметры схемы замещения.
Эквивалентные сопротивления рабочего трансформатора:
Активное сопротивление:
/>
Реактивное сопротивление:
/>
Потери мощности в стали для одного трансформатора ПС:
Р0экв= Р= 8кВт
Q.экв= Q. = I*Sном/ 100 = 0,8*6300/100 = 50кВт
Расчёт задачи выполним в таблице4:
Таблица 4.
Наименование участка
Мощность и потери мощности
Активная, МВт
Реактивная МВар
Мощность поступающая в трансформаторы
13,64
7,42
Потери мощности в стали
(потери холостого хода)
Р0экв= 0,008
Q.экв=0,05
Мощность поступающая в обмотку ВН
Рн.звТ= 13,64-0,008=13,632
jQн.звТ= 7,42-0.05=7.37
Потери мощности в сопротивлениях обмотки
/>Р = (13,6322+7.372)1.44=0.28
352
jQ=(13,6322+7.372)2,32=0.45
/>352
Мощность поступающая на шины НН понижающей ПС
РНН= 13,632-0,28=13,352
jQНН= 7,37-0,45=6,92
Задача № 4
/>
Напряжение на шинах ЭС в нормальном и аварийном режимах будет Uэснор =36,5кВ, Uэсав=37,5 соответственно.
Решение.
1. Расчёт напряжений для нормального режима работы ПС.
Напряжение в конце линии ЛЭП:
/>
UПСВН= 36,5 — (14*3,675/2 + 8*3)/36,5=35,1кВ
Напряжение на шине НН ПС приведённое к обмотке ВН определяется по формуле:
/>
UнормрасчНН= 35,1 – (13,624*0,72+7,32*1,16) / 35= 34,6кВ
2. Расчёт напряжений для аварийного режима работы ПС.
Напряжение в конце линии ЛЭП:
/>
Последним вычитаемым можно пренебречь поэтому получим:
UПСавВН= 37,5 — (14*3,675/2 + 8*3)/37,5=36,2кВ
Напряжение на шине НН ПС приведённое к обмотке ВН определяется по формуле:
/>
UаврасчНН= 36,2 – (13,632*1,44+7,37*2,32) / 35= 35,2кВ
Задача №5
/>
UаврасчНН = 35,2кВ UнормрасчНН = 34,6кВ;
Решение.
Определим номинальный коэффициент трансформации:
kном = UномВН / UномНН=35 / 11 = 3,18
Действительные напряжения на шинах НН при нормальном и аварийном режимах с относительным числом витков wВНр=1 будут:
UнормДейсНН = UнормрасчНН / kном = 34,6 / 3,18 = 10,88 кВ
но подходит по условию для минимальной нагрузки т.е. менее 100% от номинального напряжения
UавДейсНН = UаврасчНН / kном = 35,2 / 3,18 = 11,07 кВ
Приходим к выводу о необходимости использования РПН
Определим нужную ступень регулирования для обоих режимов:
wВНнорр = ( UнормДейсНН – Uжел)100 / UномНН = (10,88-11,6) 100 / 11 = -6,5%
wВНавр = ( UавДейсНН – Uжел)100 / UномНН = (11,07-11,6) 100 / 11 = -4,8%
По результатам расчёта выбираем стандартные ступени регулирования с относительными числами витков: wВНнорр =0,925 и wВНавр =0,94.
Расчёт коэффициентов трансформации при работе на выбранных ответвлениях:
/>
kнормТ = 3,18*0,925 = 2,94; kавТ = 3,18*0,94 = 2,99
Определим действительные напряжения при работе на выбранных ответвлениях:
/>
UнормНН = 34,6 / 2,94 = 11,77 кВ> 11.6кВ
UаврасчНН = 35,2 / 2,99 = 11,77> 11.6 кВ
Выбранные стандартные ступени регулирования удовлетворяют предъявляемым требованиям по величине напряжения на обмотках НН ПС для нормального и аварийного режимов работы.