Послеаварийный режим

1-й этап

Принимаем U₃ =U₄ = U_н = 110 кВ

Мощность в конце участка 3-4

Потери мощности на участке 3-4

Мощность в начале участка 3-4

Мощность в конце участка 0-3

Потери мощности на участке 0-3

Мощность в начале участка 0-3

2-ой этап

Определим напряжение в узле 3

Определим напряжение в узле 4

Уточняем потери мощности

Потери мощности на участке 3-4

Мощность в начале участка 3-4

Мощность в конце участка 0-3

Потери мощности на участке 0-3

Расчет для остальных участков радиально-магистрального варианта сети выполняем аналогично. Результаты расчетов сводим в таблицы 3.4 и 3.5.

Таблица 3.4 - Расчетные величины напряжений на стороне ВН подстанций

Таблица 3.5 - Расчетные потери мощности в ЛЭП

Таким образом, суммарные потери активной и реактивной мощности в сети в режиме максимальных нагрузок составляют: ΔP=1,53 МВт; ΔQ=1,61 Мвар.

3.5.2 Расчет режима кольцевой сети

Уточненный расчет режима кольцевой сети в нормальных режимах производится в два этапа. На первом этапе производится расчет сети без учета потерь мощности. Далее кольцевая сеть разрезается по точке потокораздела на две разомкнутые сети, которые рассчитываются с учетом потерь мощности.

Уточненный расчет режима кольцевой сети рассмотрим на примере расчета кольцевого участка смешанного варианта сети, предварительный расчет которого выполнен в 1.6.2.

Схема выделенного кольцевого участка этой сети приведена на рисунке 3.5

1

2

Рисунок 3.5

Схема замещения кольцевого участка приведена на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6

Расчеты зарядных мощностей ЛЭП кольцевого участка в нормальном режиме выполнены по формуле 3.1 и результаты сведены в таблицу 3.9.

Таблица 3.9

Расчетные нагрузки узлов определены по выражениям 3.2 - 3.7 и а результаты расчетов приведены в таблице 3.10.

Таблица 3.10 – Расчетные нагрузки (нормальный режим максимальных нагрузок)

Рисунок 3.7 - Расчетная схема

На первом этапе рассчитываем кольцевой участок без учета потерь мощности.

Найдем поток мощности на головном участке 0-1

, (3.40)

где комплексно сопряженное сопротивление участка i-j.

Сопротивления участков сети для рассматриваемой сети приведены в таблице 1.21

Если все участки кольцевой сети имеют одинаковое сечение, то в формуле 3.40 можно вместо комплексно-сопряженных сопротивлений использовать длины соответствующих участков.

По первому закону Кирхгофа

(3.41)

(3.42)

Проверка 1:

(3.43)

Проверка 2

Мощность источника

(3.44)

Мощность потребителей

(3.45)

Условие проверки

(3.46)

Условие выполняется

Находим точку потокораздела. В данном случае это будет узел 2. На рисунке 3.7 точка потоказдела помечена знаком ▼.

Разрезаем кольцевой участок по точке потокораздела на два разомкнутых участка (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8

Нагрузки узлов 2 и 2^' определяются из предыдущего расчета

Далее оба участка рассчитываем с учетом потерь мощности по методике изложенной в пп. 3.5.1.

При этом расчет целесообразно начинать с более простого участка (в данном примере с участка 0-2).

Рассчитаем режим участка 0-2 для максимальных нагрузок

Расчетная схема участка приведена на рисунке 3.9

U0 Хл02 RЛ02 U2

Рисунок 3.9

Принимаем U₂ = U_н = 110 кВ

Мощность в конце участка 0-2

(3.47)

МВА

МВА

Потери мощности на участке 0-1

(3.48)

МВА

Мощность в начале участка 0-2

(3.49)

МВА

Определим напряжение в узле 1 через продольную составляющие падения напряжения

, (3.50)

По заданию напряжение на шинах РЭС в режиме максимальных нагрузок U₀=1.1*U_н = 1,1*110=121 кВ.

Уточняем потери мощности на участке 0-2

Далее рассчитываем с учетом потерь мощности участок 0-1-2^'.

Расчетная схема участка приведена на рисунке 3.10

U0 XЛ01 RЛ01 U1 XЛ12 RЛ12 U2

Рисунок 3.10

Так как точки 2 и 2^' (рисунок 3.8) по сути, составляют одну точку то напряжение в точке 2^' будет точно таким же, как в точке 2, которое определено формулой 3.50, U₂ = 118.24 кВ.

Таким образом, расчет участка 1-2, а затем и 0-1 можно вести по известному напряжению в конце участка и известной нагрузке, то есть в один этап без использования итерационных расчетов.

Мощность в конце участка 1-2

МВА

МВА

Напряжение в узле 1

, (3.51)

кВ

Потери мощности на участке 1-2

Мощность в начале участка 1-2

МВА

Мощность в конце участка 0-1

(3.52)

МВА

МВА

Потери мощности на участке 0-1

МВА

На этом расчет режима сети закончен, поскольку определены напряжения во всех узлах и потери мощности на всех участках.

Проверим правильность проведенных расчетов, определив расчетным путем напряжение в узле 0 (шины РЭС) и сравнив его с заданным напряжением в режиме максимальных нагрузок равным 121 кВ.

, (3.53)

Погрешность расчета составляет

,

то есть менее одного процента, что вполне допустимо.

Расчет аварийных режимов кольцевого участка заключается в поочередном отключении головных участков 0-1 и 0-2 и расчета соответствующих разомкнутых сетей, как это описано в пп. 3.5.1.