Определение расчетных нагрузок в режимах: максимальных нагрузок, минимальных нагрузок и послеаварийном режиме

Расчетные нагрузки подстанций используют для упрощения расчетов режимов электрических сетей содержащих трансформаторы. Расчетная нагрузка включает помимо самой нагрузки подстанции потери в меди и в стали трансформаторов подстанции, а так же половину зарядных мощностей линий соединенных с данной подстанцией.

Расчетная нагрузка i-подстанции будет определяться следующим образом:

S_р_i = P_р_i + jQ_р_i; (3.2)

Р_р_i=Р_i +ΔP_п_i+ ΔP_{хх п}_i; (3.3)

Q_р_i= Q_i+DQ_п_i +DQ_{хх п}_i -DQ_ci, (3.4)

где P _i – активная нагрузка i-ой подстанции;

ΔP_п_i, ΔP_{хх п}_i – активные потери в меди и стали трансформаторов i- ой подстанции, определенные в разделе 2 по выражениям 2.13 и 2.15 соответственно;

DQ_п_i – потери реактивной мощности в меди трансформаторов i-ой подстанции;

DQ_{хх п}_i - потери реактивной мощности в стали (холостого хода) трансформаторов i-ой подстанции;

DQ_ci – половина суммы зарядных мощностей линий соединенных с данной подстанцией.

DQ_п_i = , (3.5)

где U_к_i% - напряжение короткого замыкания трансформатора;

n – количество трансформаторов установленных на подстанции.

, (3.6)

где I_хх_i % - ток холостого хода трансформатора в процентах от номинального тока i-той подстанции;

DQ_ci= , (3.7)

где DQ_cij – зарядные мощности линий, примыкающие к рассматриваемой подстанции.

После определения расчетных нагрузок схема замещения сети может быть упрощена до расчетной схемы, на которой отражают только продольные ветви схем замещения ЛЭП

Введение расчетных нагрузок значительно упрощает расчет режима сети, но приводит к определенной погрешности обусловленной следующими принятыми допущениями: потери мощности в меди и стали трансформаторов, а также зарядные мощности линий считаются независимыми от режима напряжения сети и определяются по номинальному напряжению. Но при ручном расчете (без использования ЭВМ) эта погрешность допустима.

Пример 3.3.Определить расчетные нагрузки подстанций в режимах: максимальных нагрузок, минимальных нагрузок и послеаварийном режиме для радиально-магистрального варианта сети и сформировать расчетную схему сети.

Нормальный режим максимальных нагрузок

Расчетная нагрузка первой подстанции

S_р1 = P_р1 + jQ_р1; (3.8)

Р_р1=Р₁ +ΔP_п1+ ΔP_{хх п1}; (3.9)

Q_р1= Q₁+DQ_п1 +DQ_{хх п1} -DQ_c₁, (3.10)

Потери реактивной мощности в меди трансформаторов 1-ой подстанции;

DQ_п1 = , (3.11)

DQ_п1 =

Потери в стали (холостого хода) в трансформаторах первой подстанции

, (3.12)

Половина суммы зарядных мощностей линий соединенных с первой подстанцией

DQ_c₁= (3.13)

DQ_c₁=

Р_р1=20 +0,13 + 0,03=20,16 МВт;

Q_р1= 5,29+2,25 +0,18 –1,09= 6,62 Мвар

Расчетные нагрузки для остальных узлов определяем аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Расчетные нагрузки (нормальный режим максимальных нагрузок)

№ п/с	Р_i , Мвт	Q_i, Мвар	DQ_c_i, квар	DP_{хх п}_i, кВт	DP_п_i, кВт	DQ_ххп_i, квар	DQ_п_i, квар	P_p_i, Мвт	Q_p_i, Мвар	S_p_i, МВА
1	2	3	4		6	7	8	9	10	11
		5,29	1,09	0,03	0,13	0,18	2,25	20,16	6,62	21,22
		6,61	1,09	0,04	0,11	0,27	2,19	25,15	7,98	26,39
		3,97	2,03	0,03	0,07	0,18	1,26	15,10	3,38	15,47
		2,91	0,62	0,01	0,08	0,09	1,36	11,09	3,73	11,70
		2,12	0,86	0,11	0,39	0,72	7,06	8,06	2,07	8,32
Итого				0,22	0,78	1,44	14,13
Всего				1,00	15,57

В таблице 3.2 в строке «Всего» произведен расчет суммарных потерь соответственно активной и реактивной мощностей в трансформаторах.

В режиме минимальных нагрузок значения Р_iQ_iопределяются в соответствии с суточными графиками нагрузок. Так для рассматриваемого примера значение минимальной ступени в относительных единицах (рисунок 1.11) составляет 0,3. Поэтому в этом режиме

Р₁ = 20*0,3=6 МВт,

Q₁ = 5,29*0,3 = 1,59 Мвар,

Расчеты по определению расчетных нагрузок в режиме минимальных нагрузок сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Расчетные нагрузки (нормальный режим минимальных нагрузок)

№ п/с	Р_i , Мвт	Q_i, Мвар	DQ_c_i, квар	DP_{хх п}_i, кВт	DP_п_i, кВт	DQ_ххп_i, квар	DQ_п_i, квар	P_p_i, Мвт	Q_p_i, Мвар	S_p_i, МВА
1	2	3	4		6	7	8	9	10	11
		1,59	1,09	0,03	0,01	0,18	0,20	6,04	0,88	6,10
	7,5	1,98	1,09	0,04	0,01	0,27	0,20	7,55	1,36	7,67
	4,5	1,19	2,03	0,03	0,01	0,18	0,11	4,53	-0,55	4,57
	3,3	0,87	0,62	0,01	0,01	0,09	0,12	3,32	0,46	3,35
	2,4	0,63	0,86	0,01	0,00	0,09	0,06	2,42	-0,07	2,42

Расчетные нагрузки в послеаварийном режиме определяются для нагрузок максимального режима. Поэтому в этом режиме по сравнению с нормальным режимом максимальных нагрузок изменятся лишь величины DQ_ci. Для их расчета используются данные графы 5 таблицы 3.1.

Расчеты по определению расчетных нагрузок в послеаварийном режиме сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.3 – Расчетные нагрузки (послеаварийный режим)

№ п/с	Р_i , Мвт	Q_i, Мвар	DQ_c_i, квар	DP_{хх п}_i, кВт	DP_п_i, кВт	DQ_ххп_i, квар	DQ_п_i, квар	P_p_i, Мвт	Q_p_i, Мвар	S_p_i, МВА
1	2	3	4		6	7	8	9	10	11
		5,29	0,55	0,03	0,13	0,18	2,25	20,16	7,17	21,39
		6,61	0,55	0,04	0,11	0,27	2,19	25,15	8,53	26,56
		3,97	1,33	0,03	0,07	0,18	1,26	15,10	4,08	15,64
		2,91	0,62	0,01	0,08	0,09	1,36	11,09	3,73	11,70
		2,12	0,86	0,01	0,04	0,09	0,72	8,06	2,07	8,32

Расчетная схема сети для рассматриваемого примера приведена на рисунке 3.2.

Хл₀₁ R_Л01

S_р1

Хл₀₃ R_Л03 Хл₃₄ R_Л34

S_р3 S_р4

Хл₀₂ R_Л02

S_р2

Хл₀₅ R_Л05

S_р5

Рисунок 3.2 - Расчетная схема сети

<12 13 141516 17 18 >

Дата добавления: 2016-06-02; просмотров: 1299;