Уточняющий расчет потокораспределения

Уточняющий расчет потокораспределения для выбранного варианта сетевого района отличается от выполненного ранее оценочного расчета двумя характерными моментами:

- в качестве исходных параметров режима в расчете используются "расчетные нагрузки узлов";

- параметры схем замещения линий электропередач учитываются активными и реактивными сопротивлениями продольной части схемы замещения и зарядными мощностями (в сетях напряжением 110 кВ и выше).

При выполнении уточняющего расчета потокораспределения используются нагрузки, соответствующие режиму наибольших нагрузок энергосистем. Суть подхода состоит в предварительном определении зарядных мощностей линии (таблицы 6.1 и 6.2) и потерь в трансформаторах (таблицы 4.1 и 4.2) не при реальных условиях, а при номинальных напряжениях (источник погрешности расчёта) и их суммировании по соответствующим узлам нагрузок.

Активное сопротивление передачи, а также другие параметры схем замещения ЛЭП, необходимые для дальнейших расчётов, определяем на основании данных о марке провода. Расчёт параметров схем замещения сводим в таблицы 6.1 и 6.2

Таблица 6.1 - Расчет параметров схем замещения ЛЭП. Вариант 1
Расчётные параметры	Ед. изм.	Л А-33	Л 33-35	Л 33-34	Л 33-36
Тип провода (таблица 5.1)		АС-240/32	АС-70/11	АС-70/11	АС-95/16
Диаметр провода,	мм	21,6	11,4	11,4	13,5
Число цепей в линии, K	о.е.	2	2	2	2
Среднегеометрическое расстояние между фазами,	м	8,00	5,50	5,50	5,50
Удельное реактивное сопротивление,	Ом/км	0,430	0,447	0,447	0,436
Удельное активное сопротивление, r₀	Ом/км	0,121	0,429	0,429	0,306
Удельная емкостная проводимость,	См/км	2,641	2,540	2,540	2,604
Длина линии, l(таблица.1.1)	км	61,7	64	35,7	78,7
Полное реактивное сопротивление линии,	Ом	13,27	14,30	7,98	17,16
Полное активное сопротивление линии,	Ом	3,73	13,73	7,66	12,04
Емкостная проводимость,		325,90	325,12	181,36	409,87
Половина зарядной мощности электропередачи,	МВАр	7,89	1,97	1,10	2,48

Таблица 6.2 - Расчет параметров схем замещения ЛЭП. Вариант 2
Расчётные параметры	Ед. изм.	Л А-33	Л 33-34	Л 33-36	Л 33-35	Л 34-35
Тип провода (таблица 5.2)		АС-240/32	АС-70/11	АС-95/16	АС-95/16	АС-70/11
Диаметр провода,D_пр	мм	21,6	11,4	13,5	13,5	11,4
Число цепей в линии, K	о.е.	2	1	1	1	1
Среднегеометрическое расстояние между фазами,D_ср	м	8,00	5,50	5,50	5,50	5,50
Удельное реактивное сопротивление,	Ом/км	0,430	0,447	0,436	0,436	0,447
Удельное активное сопротивление,r₀	Ом/км	0,121	0,429	0,306	0,306	0,429
Удельная емкостная проводимость,	См/км	2,641	2,540	2,604	2,604	2,540
Длина линии, l(таблица.1.2)	км	61,7	35,7	78,7	64	15,7
Полное реактивное сопротивление линии,	Ом	13,27	7,98	34,31	13,95	7,02
Полное активное сопротивление линии,	Ом	3,73	7,66	24,08	9,79	6,74
Емкостная проводимость,		325,90	181,36	204,93	333,31	39,88
Половина зарядной мощности электропередачи,	МВАр	7,89	1,10	1,24	2,02	0,48

Схема замещения электропередачи с учётом параметров ЛЭП и трансформаторов для первого варианта сети выглядит следующим образом.

Рисунок 6.1 - Полная схема замещения сетевого района. Вариант1

Расчётная нагрузка узла определяется из выражения

(6.1)

где - нагрузка подстанции НН (таблица 4.1), МВА;

- нагрузка подстанции ВН (пункт 2), МВА;

- полные потери мощности в трансформаторной группе (таблица 4.1 и 4.2), МВА;

- зарядная мощность примыкающих линий (таблица 6.1), Мвар.

Расчётная нагрузка узла № 34

Расчётная нагрузка узла № 35

Расчётная нагрузка узла № 36

Расчётная нагрузка узла № 33

Поток мощности в линии Л А-33 ,МВА

(6.2)

Производим уточняющий расчет потокораспределения для 2 варианта сети.

Рисунок 6.2 - Полная схема замещения сетевого района. Вариант2

Определяем расчётные нагрузки узлов по формуле 6.1.

Расчётная нагрузка узла № 33

Расчётная нагрузка узла № 34

Расчётная нагрузка узла № 35

Расчётная нагрузка узла № 36

Поток мощности в линии Л А-33 ,МВА

Расчет параметров режима кольцевой сети на данном этапе имеет существенные отличия от предельно упрощенного подхода, применявшегося ранее. В общем случае расчет потокораспределения полной мощности в такой сети, т.е. нахождения мощностей в каждой i-й ветви, производится в функции сопряженных комплексных сопротивлений линий с индуктивным характером продольного сопротивления схемы замещения.

Математическая задача расчета потокораспределения существенно упрощается при использовании понятия "однородной" или "почти однородной" сети, когда появляется возможность раздельного расчета потоков активных и реактивных мощностей.

Определение потокораспределения активной и реактивной мощностей, без использования специальных программ расчета, выполняются, в соответствии с принципом суперпозиции, независимо друг от друга.

Существенное упрощение выполняемых вручную расчетов сети одного номинального напряжения или схемы, приведенной к одному базисному напряжению, может быть достигнуто при введении понятия " однородности " сети.

Определение:

В однородной сети отношение активного и реактивного сопротивлений всех ветвей схемы замещения сети одинаково:

(6.3)

Следует обратить внимание на то, что равенство сечений проводов на всех участках сети не позволяет считать сеть однородной. Нужно, чтобы и удельные реактивные сопротивления линий на всех участках сети были также равными.

Схемы замещения питающих электрических сетей с номинальными напряжениями до 220 кВ, как правило, получаются не вполне однородными, т.к. для разных линий применяются различные сечения проводов. Однако на практике часто такие сети можно считать почти однородными, поскольку применяемые сечения проводов изменяются в достаточно узких пределах, а определяющими потокораспределение являются индуктивные сопротивления ветвей.

В почти однородных сетях, в первом приближении, активная мощность нагрузки распределяется в соответствии с реактивными сопротивлениями ветвей, а реактивная мощность - в соответствии с активными сопротивлениями

На основе исходных данных составляем две схемы замещения:

- с активными сопротивлениями и реактивными нагрузками рисунок 6.5;

- с индуктивными сопротивлениями и активными нагрузками рисунок 6.6.

Определяем

, (6.4)

где , и - реактивные сопротивления соответствующих линий, км, таблица 6.2

Определяем

, (6.5)

Определяем

(6.6)

МВт

Произведем проверку, должно выполняться условие

(6.7)

Условие выполняется

Распределение реактивной мощности (без учета потерь мощности при передаче определяется аналогично:

Определяем

, (6.8)

где , и - активные сопротивления соответствующих линий, км, таблица 6.2

Определяем

, (6.9)

Определяем

(6.10)

МВт

Произведем проверку, должно выполняться условие

(6.11)

Условие выполняется

Совмещая полученные распределения активной и реактивной мощности, находим окончательное распределение полной мощности в сети, показанное на рисунке 6.7.

Рисунок 6.5- Окончательное распределение полной мощности в сети.