Расчет потокораспределения и напряжений

Исходными данными являются составленная расчетная схема замещения, мощности нагрузок, а также значение напряжения в балансирующем узле. Поскольку нагрузки даны на шинах вторичного напряжения подстанций и напряжения в узлах, кроме балансирующего, не известны, расчет потокораспределения проводят методом последовательных приближений (итерационным методом).

Результатом первого приближения (итерации) является значение потокораспределения, определенное с учетом потерь мощности в сопротивлениях и проводимостях ЭС по номинальному напряжению. Используя найденные таким образом значения потокораспределения, определяют напряжения в узлах ЭС.

Проиллюстрируем последовательность расчетов на примере разомкнутой сети 110 кВ, принципиальная схема и схема замещения которой приведены на рис. 4.10.

Определение потоков мощности ЭС.

Нагрузочные потери мощности в трансформаторе 2

(4.72)

Мощность в начале обмотки трансформатора 2

. (4.73)

а

б

Рис. 4.10 – Принципиальная схема (а) и схема замещения (б) ЭС

Мощность, потребляемая трансформатором 2,

. (4.74)

Мощность в конце линии 2 отлична от мощности на величину зарядной мощности :

; (4.75)

. (4.76)

Потери мощности в линии 2

(4.77)

Мощность в начале линии 2

. (4.78)

Мощность, потребляемая линией 2 с шин подстанции 1:

; (4.79)

. (4.80)

Мощность, потребляемую трансформатором 1, определяют так же, как и для трансформатора 2:

.

Мощность в конце линии 1

. (4.81)

Мощность в конце линии 1, с учетом зарядной мощности

, (4.82)

. (4.83)

Потери мощности в линии 1

(4.84)

Мощность в начале линии 1

. (4.85)

Мощность, потребляемая с шин балансирующего источника:

; (4.86)

. (4.87)

Расчёт напряжений.

Напряжение на шинах ВН подстанции 1

(4.88)

Величина (модуль) и фаза напряжения

. (4.89)

Напряжение на шинах НН подстанции 1, приведенное к ВН,

Величина (модуль) и фаза напряжения

(4.91)

.

Векторная диаграмма напряжений для участка сети Л1 – Т1 представлена на рис. 4.11.

Рис. 4.11 – Векторная диаграмма напряжений

Аналогично определяют напряжения на шинах подстанции 2.

Вторую и последующие итерации (приближения) выполняют по описанному выше алгоритму. При этом вместо номинального используют фактические напряжения, вычисленные на предыдущей итерации.

Для расчета режима замкнутых сетей необходимо предварительно определить потокораспределение по участкам, исходя из расчетных нагрузок узлов. Под расчетной понимают нагрузку, состоящую из суммы заданной нагрузки на шинах вторичного напряжения подстанции, потерь мощности в сопротивлениях и проводимостях трансформаторов, а также половин мощностей, примыкающих к узлу поперечных проводимостей линий. Нагрузки подстанций, питаемые отходящими от замкнутой сети линиями, нужно привести к узловой точке замкнутой сети с учетом потерь мощности в этих линиях. Предварительное потокораспределение в простейших замкнутых сетях (кольцевых, а также содержащих ограниченное количество замкнутых контуров) можно получить, преобразуя сеть в линию с двухсторонним питанием, с последующим расчетом по правилу моментов, методами контурных уравнений, «расщепления» сети, коэффициентов распределения и др. После определения точек раздела мощностей замкнутые ЭС можно представить как совокупность разомкнутых, потокораспределение в которых уточняют с учетом потерь мощностей и действительных уровней напряжения в соответствии с приведенным выше алгоритмом. Примеры таких расчетов даны в [1, 5, 8, 12 – 14].

Электрический расчет выполняют для максимальных и минимальных нагрузок, а также одного - двух наиболее тяжелых послеаварийных (ремонтных) режимов при максимальных нагрузках в узлах. Расчет отмеченных характерных режимов необходим для выбора устройств регулирования напряжения и определения режимов их работы.

Для расчета установившихся режимов сложных ЭС наиболее эффективно применение ЭЦВМ.