Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Расчеты и анализ режимов работы сетей учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
9.08 Mб
Скачать

Найденные проводимости позволяют вычислить реактив­ ную мощность в начале линии 1-а, для определения же мощ­ ностей в линии 2-Ь необходимо предварительно определить собственную проводимость У22. Значение этой проводимости может быть получено тем же методом, который был приме­

нен выше.

 

 

 

 

 

 

Расчет

выполняется

для

схемы,

показанной

на

рис. 2-47, б:

/1 =

1+/0А ;

 

 

 

=

(1 +/0) (16,5 +

/21,4) — 16,5 + /21,4 В;

 

 

/а° = Ж + | ^ = 0 -0 3 1 2 + ' 0 ’ 0 1 8 3 А;

 

 

/ й6 = (1 +/0) + (0,0312 + /0,0183) = 1,031 +/0,0183

А;

А 0аЬ = (1,031 +/0,0183) (11,3 +/11,0) =

11,43+ /11,54

В;

Оь = (16,5 + /21,4) + (11,43 +

/11,54) = 27,9 + /32,9

В;

/*> =

= 0-0377 + /0,0149 А;

 

 

/2„ = (1,031 + /0,0183) + (0,0377 + /0,0149) = = 1,069 + /0,0332 А;

26 = (1.069+ /0,0332) (9,9 + /12,9) = 10,14 + /14,0 В;

£/* = (27,9 + /32,9) + (10,14 + /14,0) = 38,1 + /46,9 В.

Проверкой правильности расчета является сопоставле­ ние взаимных сопротивлений Z12 и Z2], первое из которых найдено в предыдущем расчете, а второе определяется как

Z21 = -^- = 38,1 +/46,9 Ом. 0

Эти два сопротивления в пределах точности расчета должны быть равны друг другу.

Искомое собственное сопротивление равно:

Ц2

__

38,1+/46,9

/2*

 

3 6 ,2 + /42,8 Ом.

 

1,069 + /0,0332

Определяем модули и аргументы собственного сопро­ тивления и проводимости

г22 = У 36,22 + 42,82 = 56,0

Ом;

Ь г =

arctg Щ = 49,8°;

 

а 22 = 90° -

г|з22 = 90° - 49,8° =

40,2°;

^

= 56 = 0,0178.

 

98

Переходим к определению требующейся условиями за­

дачи

зависимости.

Пусть

Рг =

Р 1а = 17 МВт. Находим

угол сдвига между векторами

МВт мвар

напряжений Ох и Ог в этом

 

режиме, для чего воспользуем­

 

ся следующим выражением:

 

 

sin (б — а 12) =

 

 

=

Ры — УХУи sjn «и =

 

 

 

Р1Р2У12

 

 

 

17 — 1152 •0,0174 sin 40,2°

 

 

115-112-0,065

~

 

 

= — 0,621.

 

 

 

По

таблицам

находим

 

б — а 12 = —38,4°, затем

оп­

 

ределяем:

 

 

 

б= —38,4° + а 12 =

=—3 8 ,4 °+ 38,9° = 0,5°.

Далее вычисляем искомые мощности:

Qla = 1 1 5 2.0,0174 - cos 40,2° — 115-112-0,065 х

X cos (—38,4°) = 175,5 — 212 cos (—38,4°) == 9,5 Мвар; Pib = 1 122 •0,0178 •sin 40,2° - 115-112- 0,065 х

X sin (0,5° + 38,9°) = 144,8 — 212 sin 39,4° = 10,3 МВт; Q2b = 1122 •0,0178 cos 40,2° - 115-112- 0,065 cos x

X (0 ,5 °+ 38,9°) = 171 - 2 1 2 cos (0 ,5 °+ 38,9°) = 7,5 Мвар.

В таком же порядке вычисляем искомые мощности и для других значений активной мощности Рг. Результаты этих расчетов иллюстрирует рис. 2-48.

Задача 2-23

Электрическая система, содержащая три генераторных станции, объединена сложной замкнутой сетью ПО кВ, кото­ рая характеризуется приведенными ниже значениями соб­ ственных и взаимных проводимостей, отнесенных к напря­ жению сети в 1/Ом.

Yn =

8,94 •IQ" 3 /

—85,8°;

К22 = 26,0 ■10~У

—60,3°;

К3з =

7,0 ■IQ"3 /

—86,4°;

К12 = 5,71 - 10~3 / - 1 0 2 ,6 ° ;

У13 =

1,65-10 3 /

-9 1 ,5 ° ;

К23 = 3,88 •10~3 /

— 103, Г .

4

99

В результате расчета установившегося режима системы найдены мощности на шинах генераторного напряжения станций:

5 1 = 104 + /56,9 M B-A; S 2 = 197,8 + /381,3 М В-А ;

S3 = 69,6 + /41,9 М В-А ,

которым соответствуют напряжения (кВ, отнесенные к на­ пряжению ПОкВ):

^ = 1 1 1 ,8 / 4 2 ,7 °; 0 2= 139 / —5,3°; # 3 = 109/ 43,1

Т р е б у е т с я найти параметры эквивалентной двух­ машинной схемы замещения системы при объединении стан­ ций 2 и 3, а также параметры ее режима. Объединение стан­ ций 2 и З выполнить при условии постоянства мощности стан­ ции 1 и соблюдении равенства мощности эквивалентной стан­ ции сумме мощностей объединяемых станций 2, 3.

Решение. Одним условием неизменности мощности стан­ ции 1 при замене двух других одной эквивалентной явля­ ется [Л.2]:

з

 

 

 

0 Г У 1э = 2

а д ,- = 139 / - 5 ,3 ° •5,71

х

2

 

 

 

X 10-3 / — 102,6° +

109 / 4 3

,1 ° •1,65 •10 3 /

— 91,5° =

= 0,898/

—98°.

 

Мощность эквивалентной станции равна сумме мощно­ стей станций 2 и 3, если:

У* =

= 1 3 9 / - 5 ,3 ° - 5 ,7 1 X

 

2

XЮ^з / 102,6° -f 109 / 4 3 ,1 ° -1,65- IQ-3 / 9 1 ,5 ° =

=0,944/ 103,9°.

На основании этих расчетов находим фазу вектора на­ пряжения эквивалентной станции:

и аргумент комплексной взаимной проводимости

Ф1=> = Фэ1 =

1 0 3 ,9 ° + 98°

101,0°.

2

 

 

100

Примем произвольно модуль взаимной проводимости

\YU]= \Уи |= |У + ! Yl31= (5,71 + 1,65) -10-3 =

= 7,3610 3 1/Ом,

тогда модуль напряжения эквивалентной станции, которое должно приниматься во внимание при расчете режима стан­ ции /, будет равен:

кВ - а модуль напряжения, определяющий режим эквивалент­ ной станции,

0,944

lt/Г = 128 кВ.

7,36 •10~3

Вычисляем собственную проводимость ветви

 

 

 

 

-02u3y23- u3u2y

=

(1392 •26 •IQ-3/

6 0 ,3 ° +

Ю92 •7 •10“3 / 8 6 ,4 ° -

-

139/

— 5,3° •109/

— 43,1°

3,88 - 10~V 103,1°-

-

109/

43,1° • 139

/ 5,3° ■3,88 •10~3 / 103,1° = 31,7x

 

 

x

1 0 ^ / 5 8 ,4 ° 1/Ом.

Вычисляем параметры П-образной схемы замещения при представлении станций 2 и 3 одной эквивалентной (рис.2-49).

Так как в этой схеме

 

 

 

 

 

= у ц = 8,94 • 1Q-3 / —85,8° 1/Ом;

 

Уээ= 31,7 -1Q-3/ -58,4°

1/Ом;

 

Yib —Ухь / —У

= 7,36 • 10~3 /

— 101° 1/Ом,

то

 

 

 

 

7,36 х

Y10 = Yn~ Yи = 8,94 •10~3 / —85,8° -

х Ю"3 / — 101° = 2 ,6 6 - 10“3 /

— 39,4°

1/Ом;

У90= Уээ -

Уи = 31,7 ■10~3 / — 58,4° -

7,36 •10~3 / — 101°=

 

= 26,8 •10~3 / — 47,7°

1/Ом.

 

Следовательно,

 

 

 

 

7

1_____________ = 376 /3 9 ,4 °

Ом,

^ 10 — 2,66 •10-8 /

—39,4°

 

 

 

Z ------- ------- = 37,4 /

47,7° Ом,

 

30 — 26,8 •10~3 /

—47,7°

 

 

 

2

_________ !________ = 136 /

101° Ом.

 

13 — 7,36 •10~3 /

—101°

 

 

 

101

На рис. 2-49 приведена эквивалентная двухмашинная рас­ четная схема системы, в которую должно быть включено одно из двух напряжений эквивалентной станции в зависи­ мости от того, режим какой из генераторных ветвей опреде­ ляется. Для оценки правильности полученных результатов

U Jf != 122/3°

От =111,81*2,7° 2^ = 136/101°

© ------1—

а -------

о - ©

 

 

U l33>= 128/3?

Z,n = 376/33,*°

2 ,„ = 3 7 ,4 * 7 ,7 °

I

Рис. 2-49.

I

 

 

вычислим мощности генераторных станций схемы (рис. 2-49). При этом будем иметь:

 

 

= ЩУи - 0 1U9i'Yla = 111,82 •8,94 х

X

10-у

85,8° -

111,8/ 4 2 ,7 ° •1 2 2 / —З У , 36 х

 

ХИТ8 /

101°= 103,7 + /57,3 МВ-А;

=

I t/ f

j2 Уээ -

У

и х У19 = 1282 •31,7 •10-!J / 58,4° -

-

128 /

3° •111,8 / — 42,7° •7,36 •10~3 / 101° =

 

 

= 2

6 7 ,6 + /423,6 МВ А,

в то время как заданное значение этой мощности

 

5 2

+ 5 3 =

197,8 + /381,3 + 69,6 + /41,9 =

 

 

= 267 ,4 + /423,2 МВ А.

Задача 2-24

Для объединения на параллельную работу двух систем (/ и 2) и питания электроэнергией промышленного района сооружены одноцепная линия электропередачи напряже­ нием ПО кВ и понизительная подстанция А.

Сопротивления участков линии [Ом], расчетная нагрузка подстанции А [МВ-А], напряжения на шинах систем [кВ] указаны на рис. 2-50.

102

Тр е б у е т с я найти распределение мощностей в сети,

атакже величину и фазу напряжения на подстанции А.

U=120[10 °

 

 

 

 

и2 = 115/0°

I

Z1A^ + j1 S

ул

S'2'A

Z2A =П +J30

szy

 

 

J -

4

----------- [

 

 

>1А

п

 

 

а "

 

 

 

S1A

 

 

S2Ad

 

°2А

 

 

S/f =60+j2 5

S2d =Р2д

 

 

 

 

 

 

Рис. 2-50.

 

 

Решение.

1. Находим распределение мощностей в линии

с двусторонним питанием при условии Ог =

0 2.

л» _ (60+ /25) (14-/30)

 

(1 590— /1 450) •(18+ /45)

 

— (4+14-/15-/30)

(18-/45) (18+/45) ~

= °

5 9 2 5 49

450) (1 8 + /45) =

(0,6 7 7 -/ 0 ,6 1 7) (18 +/45) =

 

 

= 39,94 +

/19,35 МВ А;

 

 

<>

(60+ /25) (4-/15)

_

(615-/800) (18+ /45)

 

‘Ь2Л~

18-/45

 

2 349

~

=

(0,262 - /0,34) (18 +

/45) = 20,02 + /5,67 МВ •А.

Для проверки правильности выполненных расчетов

определяем

 

 

 

 

 

 

 

S'{a +

& а = (39,94 +

2 0 ,0 2 ) +

/ (19,35 +

5,67) =

 

 

= 59,96 +

/25,02 М В-А,

 

что практически совпадает с величиной расчетной нагрузки подстанции + 4 = 60 + /25 МВ-А. Определяем потери мощ­

ности по участкам сети, считая что

0 А =

115 кВ.

AS1л =

3 99!f e 1 9 ’-

2 (4 + /15):

0,197

(4 +/15) =

 

 

1152

1

1,32

 

 

 

= 0 ,5 9 7 + /2,24 М В-А;

 

AS

:

20,03 + 5,67а

(14+ /зо)

0,043

(14 +/30) =

 

1153

^

1,32

 

 

 

= 0 ,4 5 5 + /0,975 МВ •А.

 

Находим потоки мощности в начале участков сети при

условии (Jу =

0 2:

 

 

 

StA = 39,94 +

0,597 + / (19,35 + 2,24) = 40,5 + /21, 6 МВ А;

$'2А= 20,02 + 0,455 + / (5,67 + 0,975) = 20,47 + /6,64 МВ ■А.

103

Различие напряжений систем 1 и 2 приводит к протека­ нию уравнительного тока по линии 1-А-2, величина кото­ рого равна:

лгк t

й\—

120 (cos 10°+ i sin 10°)— 115

У 6 1 УР ~ Z 1A+ Z 2 A ~

1 8 + /45

120 (0,985 + /0,174)-115

118,2- 115+ /20,83 „ 0 ;/1С,

18+ /45

2 349

= (1,35 + /8,87) •КГ3. (18 + /45) = 0,423 + /0,099 кА.

Уравнительному току соответствуют мощности в начале участков 1-А и 2-А:

Sly = V S & J n = 120 (cos 10° + /sin 10°) x

X (0,423 - /0,099) = (118,2 + /20,83) (0,423 - /0,099) =

= 5 2 ,0 5 -/ 2 ,8 9 MB A;

S2y = — J/3 tf2/yp = — 115 (0,423 - /0,099) = = — 48,64 + /11,38 MB-A.

Определяем действительные потоки мощности в начале

участков сети 1-А и 2-А:

 

 

Sla -

+ 5 ,у = 40,5

+ /21,6 + 52,05

- /2,89 =

 

= 9 2 ,5 5 + /18,71 М В-А ,

 

*§2Д=

-Ь 5 2у = 20,47

+ /6,64 — 48,64

—J—/11,38 =

 

= —2 8 ,1 7 + /18,02 М В-А.

 

Знак минус перед действительной частью 5 2д указывает на то, что активная мощность передается от подстанции А в систему 2. Находим напряжение на шинах ПО кВ подстан­ ции А:

,'т

ю л

92,5 .4 + 18,71-15

 

. 9 2 , 5 5 - 1 5 -

18,7.4

U a =

120

----------------------120----------------------

1

-------------------120----------------

=

 

= (120 — 5,4) —/10,9= 115,1 / - 5 , 4 °

кВ.

Правильность результатов расчетов проверим, найдя напряжение на шинах 110 кВ подстанции 2. Для этого опре-

104

делим поток

мощности 5£лд (рис. 2-50).

 

 

 

— 5 л — (51д — A-S^) = 60 -f- /25 —

 

92,55 + /18,71

92,552+18,712

 

 

1202

(4 + /15)] =

 

 

 

 

 

=

6 0 + / 2 5 -(9 2 ,5 5 + /18,71

2 ,4 7 - / 9 ,2 7 )^

 

 

^ —30,1+ / 15,6 М В-А ,

 

0 , =

115,1

30,1 •1 4 - 15,6-30

.30,1-30+15,6-14

115,1

 

г

115,1

 

=

1 1 5,5 -/ 9,7 = 1 1 5 ,8 / — 4,8°

кВ.

Вектор напряжения 0 2 отстает от вектора напряжения

0 Х на угол

 

 

 

 

 

- б = 6и + 6Л2 = - 5 , 4 -

4,8 = - 1 0 ,2 ° .

Таким образом, контрольные расчеты показывают, что ошибка в расчетах, связанных с определением величины и

угла напряжения Оъ мала.

 

2. Решим задачу, используя,

как и прежде, метод нало­

жения, но применительно к линейной схеме.

Zt =*+ J15

 

Z2 =n+j30

'}

Л

 

 

■Пг

 

 

z3 = 188 *j 78,5

 

Рис. 2-51.

Для этого представим нагрузку подстанции А постоян­

ным сопротивлением (рис. 2-51),

которое при UA = П5 кВ

равно:

у*.

 

Z3 = ZA =

(cos фл + Уsin фл) =

=DO (0,923 + /0,385) = 188 + /78,5 = 204е/22-6° Ом,

________

65 МВ •A,

 

ос;

где S 4 = / 6 0 2 + 252 =

sin фл = gg = 0,3846;

фл = 22,6°.

 

 

 

 

 

 

Сопротивление участков линии

 

 

Zi =

ZlA =

4 +

/15 =

15,5 /

75,1°

Ом;

Z 2 =

Z 2A =

14 +

/30 =

33,1 / 6 5 °

Ом.

105

Для определения собственных и взаимных проводимостей

ветвей (рис.

2-51) найдем величины Zu ; Z22; Z12.

 

 

 

Zu — 4

/15 -

 

33,1<?у65° ■204еу22,б°

= 4 +

/15 +

 

 

 

 

 

 

 

14 + /30+ 188 + /78.5

 

 

 

 

 

 

3 3 1 Д 65° . 9П 4р ,2 2 '6°

4 +

Л 5 + 2 9 ,5 е '« .--

 

 

 

+

 

 

 

 

------=

 

 

 

= 4 +

15,33 +

/(15 + 25,3) =

19,3 +

/40,3 Ом;

 

z„ =

V 19,32 +

40,За

=

44,7 Ом;

г|>и =

arctg

=

64,4°;

 

 

 

«п =

90° -

=

90 -

64,4 =

25,6°;

 

 

 

Z22 = 14-I- /30 +

15,52e775’lo-204e7'22’6‘

 

14 + /30

 

 

4+ /15+ 188+ /78,5

 

 

 

 

+

15,5 •204е797,7°

 

/ЗО-f 14,75+71-7° =

 

 

 

214e/26°

 

14 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

14 +

4,6 + /30 +

/14 =

18,6 + /44 Ом;

 

Zu = V 18,62 +

442 =

47,8

Ом;

if22 =

arctg

=

67°

 

 

 

 

 

 

a22 = 90 — 67 = 23°;

 

 

 

 

 

 

г „ = 4 + /15 + н

+ ,з о + Д

^ 2

_

з +

! 1 =,

 

=

18 + /45 +

2,52e/117’10=

18 + /45 — 1,13 +

/2,24 =

 

 

 

=

16,87 + /47,24 = 50,2+ °’3°;

 

 

Тогда

 

« 1 2

= 90° — 70,3° — 19,7°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У11

 

zn

4 4 ,7

1/Ом>

У%г

g 1/Ом;

 

yl2

1/Om.

Найдем активную и реактивную мощности в начале

участка 1А,

принимая во внимание, что / О у р ъ = 6

= 10°:

Л =

и\Уп sin а п +

U1U2y12sin (6 -

a 12) = ~

sin 25,6° +

+ 1250,215 sin(1Q° “

I9>7°) = 323sin25,6° +

275sin (— 9,7°) =

= 323-0,432 +

275 (-0 ,1 6 8 5 ) =

139,4 -

46,4 = 93,0 МВт;

Qi =

ЩУи cos a u -

VxU2yn cos (6 -

a x2) =

~

cos 25,6° -

-

+ - 0t215 cos (10° ~

19,7°) = 323 •0,902 -

275 •0,986 =

 

 

 

 

 

= 291 - 2 7 1

= 2 0

Мвар.

 

 

 

Следовательно,

 

=

93,0

+ j

20 MB-A,

 

 

106

При принятом положительном направлении потока мощ­ ности на втором участке (от системы 2 к подстанции А — см. рис. 2-50 и 2-51) для определения Р2 и Q2 используем при­ водимые ниже выражения с подстановкой в них соответствую­ щих величин:

 

=

UiDvi s'ii а 22 U1 ^ 2^ 12 sin (б -|- а 12) =

11 5 2

 

^уgsin 23° —

-

1205Q '2- sin (10°+ 19,7°) = 277 •0,391 -

275 ■0,495 =

 

 

= 108,2 - 136,2 = —28,0 МВт;

Q2

=

U2y22cos а 22 — UlU-iUn cos (б -)- а 12) =

1152

g- cos 23° —

 

-

cos 29,7° = 2 5 5 ,2 - 238,1 =

17,1 Мвар;

 

 

S2 = —28 + /17.1 М В-А .

 

Разница в результатах, найденных обоими методами, объясняется необходимостью вычисления относительно ма­ лых потоков мощности на втором участке как разность боль­ ших величин. Напряжение на подстанции А при использо­ вании линейной схемы замещения системы (рис. 2-51) опре­ деляется прежним способом.

Задача 2-25

Линия электропередачи напряжением 750 кВ связывает удаленную электростанцию / с приемной системой С. На линии имеются промежуточные понизительные подстанции с отборами мощности.

Расчетная схема системы приведена на рис. 2-52, где указаны сопротивления участков линии [Ом], нагрузки [МВ-А], напряжения узловых точек [кВ], проводимости линии [1 /Ом]. На генераторах электростанции 1 имеется регулирование возбуждения, обеспечивающее постоянство напряжения U1 = 787,5 кВ в основных нормальных уста­ новившихся режимах станции. Напряжение системы Uc, отнесенное к ступени напряжения 750 кВ, при изменении режима поддерживается неизменным регулирующими уст­ ройствами. Величина сопротивления системы хс, приведен­ ная к напряжению 750 кВ, учитывает сопротивления эле­ ментов приемной системы до точки неизменного напряже­ ния.

В результате расчета нормального исходного режима системы найдены напряжения в узловых точках 0 3, 0 2, О0

107

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ