Расчет режимов простых замкнутых сетей

2.2.1. Правило моментов

Простые замкнутые сети содержат один контур, образованный элементами сети. Основополагающей формулой для расчета режимов таких сетей является правило моментов:

, (2.1)

где – мощность головного участка (то есть участка, соединенного с источником питания); n – число нагрузок (подстанций); – расчетная нагрузка i-й подстанции; – сопряженный комплекс суммарного сопротивления от i-й нагрузки до противоположного данному головному участку источника питания; – сопряженный комплекс суммарного сопротивления между источниками питания.

Формула (2.1) справедлива для контура с числом нагрузок n и числом участков (обычно линий) n+1. Пример замкнутого контура с тремя линиями и двумя нагрузками показан на рис. 2.6 и 2.7. Для такого контура правило моментов принимает вид

.

Рис. 2.6.Кольцевая сеть с тремя линиями	Рис. 2.7.Схема замещения

Если отношение индуктивного сопротивления к активному на всех участках замкнутой сети одинаково, то такая сеть называется однородной. Так как полные сопротивления в этом случае прямо пропорциональны активным сопротивлениям, то для однородной сети правило моментов можно записать в следующем виде:

, (2.2)

где сопряженные комплексы полных сопротивлений заменены аналогичными активными сопротивлениями.

В частности, условие однородности выполняется для сети, у которой все линии выполнены проводами одного сечения с одинаковым расположением на опорах и одинаковым числом цепей. При этом сопротивления пропорциональны длинам линий. Следовательно, для такой сети правило моментов примет вид

, (2.3)

где l_iS – суммарная длина линий от i-й нагрузки до противоположного источника питания; l_S – суммарная длина линий между источниками питания.

В однородных сетях распределения активной и реактивной мощности в сети независимы друг от друга. Поэтому правило моментов можно записать отдельно для активной и реактивной мощности:

, (2.4)

. (2.5)

2.2.2. Расчет кольцевых сетей

Режим кольцевой сети рассчитывается в следующем порядке.

1. Рассчитывается потокораспределение без учета потерь мощности. Мощности на головных участках вычисляются по правилу моментов, а на остальных участках – по первому закону Кирхгофа.

2. Определяются положения точек потокораздела по активной и реактивной мощности – узлов сети, при переходе через которые соответствующая мощность меняет направление.

3. Контур разделяется на эквивалентные разомкнутые сети. Если точки потокораздела по активной и реактивной мощности находятся в одном и том же узле, то этот узел является точкой разделения сети, которое производится таким образом, чтобы потокораспределение осталось прежним. Если точки потокораздела по активной и реактивной мощности не совпадают, то участок между точками потокораздела вырезается, а нагрузки корректируются таким образом, чтобы потокораспределение в целом не изменилось, но были бы учтены потери мощности на вырезанном участке.

4. Производится окончательный расчет потокораспределения в эквивалентных разомкнутых сетях с учетом потерь мощности методом «по данным начала»;

5. Вычисляются напряжения в узлах сети методом «по данным начала».

2.2.3. Расчет сетей с двухсторонним питанием

Для расчета таких сетей обычно используют метод наложения. При этом рассматривается два частичных режима:

1. Напряжения источников питания принимаются одинаковыми, а расчетные нагрузки подстанций – фактическими. В данном режиме сеть эквивалентна кольцевой.

2. Напряжения источников принимаются фактическими, а расчетные нагрузки подстанций – равными нулю. Определяется уравнительная мощность, обусловленная разницей напряжений источников питания (рис. 2.8).

Результаты расчета потокораспределения в частичных режимах суммируются (с учетом направлений). После этого вычисляются напряжения в узлах сети.

Рис. 2.8.К расчету уравнительной

мощности

Уравнительнаямощность может быть определена либо через ток и номинальное напряжение, либо как среднее от мощности, выдаваемой первым источником, и мощности, потребляемой вторым источником. В последнем случае расчетная формула имеет вид:

,(2.6)

где δ₁, δ₂ – фазы напряжений , .

2.2.4. Задачи

Задача 1

Рассчитать режим кольцевой сети с тремя линиями. Варианты исходных данных:

1. U₀ = 115 кВ. Расчетные нагрузки подстанций МВА, МВА. Длины и погонные параметры линий l₁ = 30 км, l₂ = 40 км, l₃ = 50 км, r_0,1 = r_0,2 = r_0,3 = 0,25 Ом/км, x_0,1 = x_0,2 = x_0,3 = 0,42 Ом/км, b_0,1 = b_0,2 = b_0,3 = 2,7 мкСм/км. Линии одноцепные.

2. U₁ = 220 кВ, МВА, МВА. Параметры схем замещения линий Z_л1 = 8 + j34 Ом, Z_л2 = 5 + j21 Ом, Z_л3 = 7 + j31 Ом, B_л1 = 210 мкСм, B_л3 = 196 мкСм.

Задача 2

Рассчитать режим сети с двухсторонним питанием, если МВА, U_0,1 = 115 кВ, U_0,2 = 112 кВ, фазы напряжений источников одинаковы. Длины и погонные параметры линий l₁ = 50 км, l₂ = 40 км, r_0,1 = 0,42 Ом/км, r_0,2 = 0,3 Ом/км, x_0,1 = 0,44 Ом/км, x_0,2 = 0,43 Ом/км, b_0,1 = 2,57 мкСм/км, b_0,2 = 2,64 мкСм/км. Линии одноцепные.

Задача 3

Рассчитать режим сложнозамкнутой сети, если МВА, МВА, U₀ = 115 кВ. Погонные активные сопротивления, индуктивные сопротивления и зарядные мощности для всех линий одинаковы и равны r₀ = x₀ = = 0,43 Ом/км, q₀ = 0,034 Мвар/км. Длины линий l₁ = l₄ = l₅ = 30 км, l₂ = l₃ = 40 км. Все линии одноцепные.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: