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 > Iнорм
для нормального режима условие выполняется .
Для аварийного режима работы проверим допустимый ток провода:
Iдоп
>Ia
в
=2 Iнорм
или 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
Р= 36,52
|
(142
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*Р0
= 2* 8= 16кВт
Q
.экв
= 2* Q
.
= 2*I0
*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
352
|
jQ=(13,6242
352
|
| Мощность поступающая на шины НН понижающей ПС | РНН
= 13,624-0,14=13,5 |
jQНН
= 7,32-0,22=7,1 |
Задача 3
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
Потери мощности в стали для одного трансформатора ПС:
Р0экв
= Р0
= 8кВт
Q
.экв
= Q
.
= I0
*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
352
|
jQ=(13,6322
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 Uэс
нор
=36,5кВ, Uэс
ав
=37,5 соответственно.
Решение.
1. Расчёт напряжений для нормального режима работы ПС
.
Напряжение в конце линии ЛЭП:
UПС
ВН
= 36,5 - (14*3,675/2 + 8*3)/36,5=35,1кВ
Напряжение на шине НН ПС приведённое к обмотке ВН определяется по формуле:
Uнорм
расчНН
= 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:
UПСав
ВН
= 37,5 - (14*3,675/2 + 8*3)/37,5=36,2кВ
Напряжение на шине НН ПС приведённое к обмотке ВН определяется по формуле:
Uав
расчНН
= 36,2 – (13,632*1,44+7,37*2,32) / 35= 35,2кВ
Задача №5
Uав
расчНН
= 35,2кВ Uнорм
расчНН
= 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 wВН
р
=1 будут:
Uнорм
ДейсНН
= Uнорм
расчНН
/ kном
= 34,6 / 3,18 = 10,88 кВ <1.05 UномНН
=11,6кВ,
но подходит по условию для минимальной нагрузки т.е. менее 100% от номинального напряжения
Uав
ДейсНН
= Uав
расчНН
/ kном
= 35,2 / 3,18 = 11,07 кВ<1.05 UномНН
Приходим к выводу о необходимости использования РПН
Определим нужную ступень регулирования для обоих режимов:
wВНнор
р
= ( Uнорм
ДейсНН
– Uжел
)100 / UномНН
= (10,88-11,6) 100 / 11 = -6,5%
wВНав
р
= ( Uав
ДейсНН
– Uжел
)100 / UномНН
= (11,07-11,6) 100 / 11 = -4,8%
По результатам расчёта выбираем стандартные ступени регулирования с относительными числами витков: wВНнор
р
=0,925 и wВНав
р
=0,94.
Расчёт коэффициентов трансформации при работе на выбранных ответвлениях:
kнорм
Т
= 3,18*0,925 = 2,94 ; kав
Т
= 3,18*0,94 = 2,99
Определим действительные напряжения при работе на выбранных ответвлениях:
Uнорм
НН
= 34,6 / 2,94 = 11,77 кВ> 11.6кВ
Uав
расчНН
= 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.