Определение напряжения на стороне низшего напряжения подстанции

Еcли надо вычислить напряжение на шинах низкого напряжения (НН) подстанций, то расчет должен быть дополнен еще одним этапом. Должны быть учтены потери напряжения в сопротивлениях трансформаторов и автотрансформаторов и наличие магнитной связи между их обмотками.

Покажем последовательность расчета на примере подстанции 1 предыдущей схемы.

На рисунке показана схема соединения элементов, учтенных при определении расчетной нагрузки этой подстанции 1 и указаны мощности, которые должны быть найдены и просуммированы при вычислении .

Так как напряжение U₁ известно (определено на предыдущем этапе расчета), то потеря напряжения в сопротивлении трансформатора Z_т1 может быть найдена по величине напряжения U₁ и мощности , протекающей по сопротивлению Z_т1 .

При этом потеря напряжения

,

а приведенные напряжения на шинах низкого напряжения подстанций

.

Искомое напряжение на шинах НН подстанции 1

.

Можно применять и способ, предусматривающий приведение параметров схемы и ее режима к одной ступени трансформации. В нашем примере целесообразно привести сопротивление линии ЛЧ к номинальному напряжению 110 кВ. В этом случае из схемы замещения исключается идеальный трансформатор, точки объединяются, а сопротивления Z₄ заменяется сопротивлением:

Напряжение в точке 3 при расчете также следует принимать приведенным к той же ступени трансформации, что и , т.е. считать, что . Оба подхода к расчету равноценны.

12.3. Расчеты режима линий с двусторонним питанием при различающихся напряжениях источников питания (по концам)

Для расчета схем с несколькими независимыми источниками питания широко используется принцип наложения.

Согласно этому принципу токи и мощности в ветвях могут рассматриваться как результат суммирования ряда слагающих, число которых равно числу независимых источников напряжения.

Каждый из этих токов определяется действием лишь одного из источников напряжения при равенстве нулю напряжений других источников.

Линии с двусторонним питанием при различающихся напряжениях по концам относятся к числу электрических цепей с независимыми источниками мощности. Для её расчета также может быть применен принцип наложения.

Заданы различные напряжения по концам линии, например U₁ >U₄.

Известны мощности нагрузок S₂ и S₃ и сопротивления участков линии Z_{kj ,} где k – узел начала участка линии, j – узел конца участка линии.

Надо найти потоки мощности S_kj.

В соответствии с известным из ТОЭ принципом наложения, линию можно представить двумя линиями (рисунок б) и в)).

Потоки мощности в исходной линии можно получить в результате наложения (суммирования) потоков в этих линиях. Потоки мощности в линии с равными напряжениями по концам ( U_н.) рисунок б) определяются известными выражениями:

где

где

В линии на рисунке в) в направлении от источника питания с большим напряжением к источнику с меньшим напряжением протекает сквозной уравнительный ток I_ур. и уравнительная мощность S_ур.

Соответственно в результате положения потоков, определенных по формулам (1), (2) и (3), определяются потоки мощности в линии с двусторонним питанием на рисунке а)

Определение потерь мощности DS_kj осуществляется по формуле:

где k – узел начала участка линии;

j – узел конца участка линии;

Затем определяются напряжения.

Допустим точкой потокораздела является точка3,рисунок 2).Разрежем линию в узле 3, рис. д )

Теперь можно определить напряжения или падения напряжения
(DU_нб) в двух разомкнутых сетях, т.е. в линиях 1–3 и 4–3¹ т.к. U₁ > U₄, то DU_1-3 > DU_4-3 и DU_нб = DU_1-3

a)
Послеаварийные режимы

_B. Наиболее тяжелые – выход из строя и отключение участков 1-2 и 3-4 (ближайших к источнику питания ). Проанализируем эти режимы и определим наибольшую потерю напряжения DU_нб в режиме, когда отключен участок 4-3 рисунок е). Обозначим наибольшую потерю напряжения DU_{1-3 ав.}

В режиме, когда отключен участок 1-2 (рисунок ж)),наибольшую потерю напряжения обозначим DU_{4-2 ав.}

Надо сравнить DU_{1-3 ав.} и DU_{4-2 ав.}и определить наибольшую потерю напряжения DU_ав.нб Если линия с двусторонним питанием имеет ответвления -- ( рисунок з)), то определение наибольшей потери напряжения усложняется.

Так, в нормальном режиме надо определить потери напряжения DU_1-3, DU_4-3, DU_1-2-5, сравнить их и определить DU_нб.

Далее чтобы определить DU_нб.ав. в послеаварийном режиме, надо рассмотреть аварийные отключения головных участков 1-2 и 4-5.

Задания для самостоятельной работы:

1. Выбор схем распределительных устройств для питающего узла и узлов нагрузки.

Лекция 13. Балансы мощностей в электроэнергетической системе. Компенсация реактивной мощности.