Расчет параметров схемы замещения ЛЭП

Оглавление

 

Задание на курсовую работу………………………………………………………. 3

1 Составление схемы замещения сети……………………………………………..5

1.1 Расчёт параметров схемы замещения ЛЭП……………………………. 5

1.2 Определение параметров схемы замещения подстанции 2…………... 9

1.3 Составление схемы замещения сети……………………………………13

2 Расчёт рабочего режима сети…………………………………………………… 15

2.1 Нулевая итерация……………………………………………………….. 15

2.2 Первая итерация………………………………………………………… 20

3 Расчет рабочего режима сети с учетом компенсации реактивной мощности...27

3.1 Нулевая итерация………………………………………………………...27

3.2 Первая итерация………………………………………………………….31

Заключение………………………………………………………………………….40

Список источников…………………………………………………………………41

 

Задание на курсовую работу

 

От шин районной подстанции 1 по двухпроводной воздушной ЛЭП осуществляется электроснабжение понизительной подстанции 2, на которой установлено два одинаковых трехобмоточных трансформатора Тр. 1 и Тр. 2. Схема описанной электрической сети представлена на рисунке 1. Исходные данные к расчету рабочего режима сети: действующее значение напряжения на шинах узловой подстанции 1 – U₁; длина ЛЭП от подстанции 1 до подстанции 2 – L; марка провода ЛЭП; расположение проводов на опорах; среднее расстояние между проводами фаз – D; число проводов в фазе – n; шаг расщепления – а_ср; тип трансформатора; номинальные напряжения обмоток высшего, среднего и низшего напряжения – U_ВН/U_СН/U_НН; нагрузки трансформаторов на сторонах среднего и низшего напряжений соответственно и ) приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. Исходные данные к курсовой работе

Номер варианта	Параметры электрической сети
U1, кВ	L, км	Марка провода	Расположение проводов	D, м	n	аCР, мм	Тип трансформатора	UВН/UСН/UНН, кВ	, МВ×А	, МВ×А
			АС-240/56	Горизонтальное	7,4			ТДТН-40000/220	230/27,5/11	25+j20	28+j10

 

 

 

 

Рисунок 1. Схема электрической сети

Составление схемы замещения сети

 

Расчет параметров схемы замещения ЛЭП

 

Из курса “ТОЭ” известно, что любая длинная линия является линией с распределёнными параметрами, которую можно представить в виде множества соединённых в цепочку элементарных участков, каждый из которых может быть представлен в виде “П” – образной схемы замещения, с одинаковыми значениями погонных параметров Z_П и Y_П, где: Z_П = R­_П + jX_П – продольное погонное сопротивление линии; Y_П = g_П +jb_П – поперечная погонная проводимость линии. Так как в нашем случае используется относительно короткая ЛЭП (L < 300 км), то распределенностью параметров можно пренебречь и считать их сосредоточенными.

Рассмотрим сначала однопроводную ЛЭП и рассчитаем для нее параметры схемы замещения. Необходимые размеры и сечения провода приведены в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1. Расчётные данные сталеалюминевого провода АС - 240/56

Sном, мм2 (алюминий / сталь)	Сечение проводов, мм2	Диаметр провода, мм
Алюминиевых	Стальных
241/56		56,3	22,4

 

Определяется активное сопротивление линии:

 

(1.1)

 

где L – длина ЛЭП, км; F – сечение активной части провода, мм²; γ – удельная проводимость алюминия.

Согласно (1.1):

 

Определяется индуктивное сопротивление линии:

 

(1.2)

 

где R_Э - эквивалентный радиус провода, мм; - среднее геометрическое расстояние между осями соседних фаз, мм; - относительная магнитная проницаемость проводника (алюминия);L – длина ЛЭП, км.

Определяется среднее геометрическое расстояние между осями соседних фаз:

 

мм. (1.3)

 

Определяется эквивалентный радиус провода:

 

(1.4)

 

где R – радиус провода, мм; а_ср – шаг расщепления, мм; n – число проводов в фазе.

Согласно (1.4):

 

мм.

 

Согласно (1.2):

 

Ом.

Определяется фазное напряжение ЛЭП:

 

(1.5)

 

Определяется фазное напряжение, при котором появляется корона:

 

(1.6)

 

где - коэффициент, учитывающий состояние поверхности провода; - коэффициент, учитывающий состояние погоды;

Согласно (1.6):

 

 

Фазное напряжение, при котором возникает корона значительно выше действительного (907,5 > 127,17), поэтому в данной ЛЭП коронирования не будет и соответственно потерь, связанных с ним тоже. Таким образом, активная проводимость в схеме замещения ЛЭП будет отсутствовать.

Определяется реактивная проводимость линии:

 

(1.7)

 

где К = 1,05 - коэффициент, учитывающий влияние земли и грозозащитных тросов.

Согласно (1.7):

 

 

В нашем задании ЛЭП – двухпроводная, оба участка исследуемой ЛЭП имеют одинаковые параметры и соединены параллельно. То есть предоставляется возможность упростить схему замещения. При этом значения продольных параметров схемы замещения линии уменьшаются вдвое, а значения поперечных увеличиваются в такое же количество раз. Таким образом, полная схема замещения ЛЭП, приведённая на рисунке 1.1, соединяющей подстанцию 1 с подстанцией 2 будет иметь следующие значения параметров:

 

 

 

 

Рисунок 1.1. Схема замещения ЛЭП