Учебная работа. Контрольная работа: Расчёт электросетей

Учебная работа. Контрольная работа: Расчёт электросетей

задача №1

Исходные данные помещены в таблицу №1

Таблица№1.

Решение.

На рисунке 1 изображена схема замещения для линии напряжением 35кВ, где пренебрегаем проводимостью линии

Рис.1 Схема замещения линии

Определим ток в нормальном режиме работы линии по формуле:

где Sэс
– полная мощность электростанции равная модулю от данной мощности на шинах т.е.

Sэс
=(142
+82
)1/2
= 16,1МВА

Iнорм
= 16100 / (2*1,732*35) = 132,8А

Допустимая по нагреву величина тока для данного провода Iдоп
=380 > Iнорм
для нормального режима условие выполняется .

Для аварийного режима работы проверим допустимый ток провода:

Iдоп
>Ia
в
=2 Iнорм
или Iдоп
>2*132,8=265,6А условие выполняется и для аварийного режима.

Расчёт параметров схемы замещения.Активное сопротивление:

R=r0
l =0.245*15=3.675 Ом

Индуктивное сопротивление:

Х= х0
l = 0.4*15=6 Ом

Расчёт мощности протекающей по ЛЭП сведём в таблицу 2.

Таблица 2.

Наименование участка
Мощность и потери мощности

Активная , МВт
Реактивная МВар

Мощность в начале линии
14
8

Потери мощности в линии

(142
+ 82
)*3,675/2 = 0,36

Р=

36,52

(142
+ 82
)*6/2 = 0,58

jQ=

36,52

Мощность в конце линии
Рк.л.
= 14-0,36=13,64
jQК.Л
= 8-0,58 =7,42

Задача 2

Тип трансформаторов ТМН 6300/35

Номинальная мощность трансформатора Sном
= 6,3МВА;

Номинальные напряжения обмоток UномВН
= 35кВ ; UномНН
=11кВ

Рис 2. Схема замещения ПС.

Решение.

Эквивалентные сопротивления трансформаторов:

Активное сопротивление:

Реактивное сопротивление:

потери мощности в стали для двух трансформаторов ПС:

Р0экв
= 2*Р0
= 2* 8= 16кВт

Q
.экв
= 2* Q
.
= 2*I­0
*Sном
/ 100 = 2*0,8*6300/100 = 100кВт

Расчёт задачи выполним в таблице3:

Таблица 3.

Наименование участка
Мощность и потери мощности

Активная , МВт
Реактивная МВар

Мощность поступающая в трансформаторы
13,64
7,42

потери мощности в стали

(потери холостого хода)

Р0экв
= 0,016
Q
.экв
=0,1

Мощность поступающая в обмотку ВН
Рн.звТ
= 13,64-0,016=13,624
jQн.звТ
= 7,42-0.1=7.32

потери мощности в сопротивлениях обмотки

Р = (13,6242
+7.322
)0.72=0.14

352

jQ=(13,6242
+7.322
)1.16=0.22

352

Мощность поступающая на шины НН понижающей ПС
РНН
= 13,624-0,14=13,5
jQНН
= 7,32-0,22=7,1

задача 3

Аварийный режим, выход из строя одного трансформатора ПС.

Решение.

Т.к. в аварийном режиме не работает один трансформатор, то параметры ЛЭП не изменятся и баланс мощностей останется прежним (таблица 2). изменится баланс мощностей на понижающей ПС и другие параметры схемы замещения.

Эквивалентные сопротивления рабочего трансформатора:

Активное сопротивление:

Реактивное сопротивление:

потери мощности в стали для одного трансформатора ПС:

Р0экв
= Р0
= 8кВт

Q
.экв
= Q
.
= I­0
*Sном
/ 100 = 0,8*6300/100 = 50кВт

Расчёт задачи выполним в таблице4:

Таблица 4.

Наименование участка
Мощность и потери мощности

Активная , МВт
Реактивная МВар

Мощность поступающая в трансформаторы
13,64
7,42

потери мощности в стали

(потери холостого хода)

Р0экв
= 0,008
Q
.экв
=0,05

Мощность поступающая в обмотку ВН
Рн.звТ
= 13,64-0,008=13,632
jQн.звТ
= 7,42-0.05=7.37

потери мощности в сопротивлениях обмотки

Р = (13,6322
+7.372
)1.44=0.28

352

jQ=(13,6322
+7.372
)2,32=0.45

352

Мощность поступающая на шины НН понижающей ПС
РНН
= 13,632-0,28=13,352
jQНН
= 7,37-0,45=6,92

задача № 4

Напряжение на шинах ЭС в нормальном и аварийном режимах будет Uэс
нор
=36,5кВ, Uэс
ав
=37,5 соответственно.

Решение.

1. Расчёт напряжений для нормального режима работы ПС
.

Напряжение в конце линии ЛЭП:

UПС
ВН
= 36,5 — (14*3,675/2 + 8*3)/36,5=35,1кВ

Напряжение на шине НН ПС приведённое к обмотке ВН определяется по формуле:

Uнорм
расчНН
= 35,1 – (13,624*0,72+7,32*1,16) / 35= 34,6кВ

2. Расчёт напряжений для аварийного режима работы ПС
.

Напряжение в конце линии ЛЭП:

последним вычитаемым можно пренебречь поэтому получим:

UПСав
ВН
= 37,5 — (14*3,675/2 + 8*3)/37,5=36,2кВ

Напряжение на шине НН ПС приведённое к обмотке ВН определяется по формуле:

Uав
расчНН
= 36,2 – (13,632*1,44+7,37*2,32) / 35= 35,2кВ

задача №5

Uав
расчНН
= 35,2кВ Uнорм
расчНН
= 34,6кВ;

Решение.

Определим номинальный коэффициент трансформации:

kном
= UномВН
/ UномНН
=35 / 11 = 3,18

Действительные напряжения на шинах НН при нормальном и аварийном режимах с относительным числом витков wВН
р
=1 будут:

Uнорм
ДейсНН
= Uнорм
расчНН
/ kном
= 34,6 / 3,18 = 10,88 кВ <1.05 UномНН =11,6кВ,

но подходит по условию для минимальной нагрузки т.е. менее 100% от номинального напряжения

Uав
ДейсНН
= Uав
расчНН
/ kном
= 35,2 / 3,18 = 11,07 кВ<1.05 UномНН

Приходим к выводу о необходимости использования РПН

Определим нужную ступень регулирования для обоих режимов:

wВНнор
р
= ( Uнорм
ДейсНН
– Uжел
)100 / UномНН
= (10,88-11,6) 100 / 11 = -6,5%

wВНав
р
= ( Uав
ДейсНН
– Uжел
)100 / UномНН
= (11,07-11,6) 100 / 11 = -4,8%

По результатам расчёта выбираем стандартные ступени регулирования с относительными числами витков: wВНнор
р
=0,925 и wВНав
р
=0,94.

Расчёт коэффициентов трансформации при работе на выбранных ответвлениях:

kнорм
Т
= 3,18*0,925 = 2,94 ; kав
Т
= 3,18*0,94 = 2,99

Определим действительные напряжения при работе на выбранных ответвлениях:

Uнорм
НН
= 34,6 / 2,94 = 11,77 кВ> 11.6кВ

Uав
расчНН
= 35,2 / 2,99 = 11,77> 11.6 кВ

выбранные стандартные ступени регулирования удовлетворяют предъявляемым требованиям по величине напряжения на обмотках НН ПС для нормального и аварийного режимов работы.