Анализ основных режимов работы реконструируемой сети

В связи с ростом мощностей и протяженности электрических систем, с созданием объединенных и единых энергетических систем возросла сложность электрических расчетов. Поэтому возникает необходимость расчетов различных режимов посредством применения современной вычислительной техники. Расчет потокораспределения производится по программе «Энергия». Схема замещения сети с параметрами элементов приводится на рисунке 2.1. Целью расчета режимов работы сети являются:

определение уровней напряжений на шинах 220, 110 и 10 кВ подстанций при максимальной и минимальной нагрузке, а также в аварийных режимах;

определение суммарных потерь активной и реактивной мощности в сети;

определение активных и реактивных мощностей, протекающих по линиям в указанных режимах.

Расчёт режима максимальных и минимальных нагрузок

электрический подстанция трансформатор напряжение В режиме максимальных нагрузок по сети передаются значительные мощности, а следовательно по линиям протекают достаточно большие токи, которые вызывают потери в сопротивлениях линий мощности и напряжений. Для снижения потерь мощности необходимо поддерживать на шинах источников питания повышенное напряжение. В проектируемой сети на шинах подстанции «Высокая» поддерживается напряжение 230 кВ.

Перед проведением расчета режима минимальных нагрузок следует рассмотреть вопрос о числе трансформаторов, работающих в этом режиме на подстанциях с двумя трансформаторами. Для этого определяется экономически целесообразная мощность SЭ, МВА;

где Sном — номинальная мощность трансформатора, МВА;

ДРхх — мощность холостого хода трансформаторов, кВт;

ДРкз — мощность короткого замыкания трансформатора, кВт.

Мощность SЭ сравнивается с мощностью нагрузки и, если мощность нагрузки меньше эквивалентной мощности, то с целью уменьшения потерь мощности можно отключить один из параллельно работающих трансформаторов. Решение об отключении части трансформаторов зависит также от наличия потребителей I категории. Так как все двухтрансформаторные подстанции в данном сетевом районе имеют на низшей стороне линии, питающие потребителей I категории, то отключение трансформаторов при минимальных нагрузках не производится.

В режиме минимальных нагрузок необходимо поддерживать напряжение у потребителей не выше номинального. Регулирование напряжения на подстанциях осуществляется при помощи устройств РПН трансформаторов.

Рассматривается режим максимальных и минимальных нагрузок. Данные расчета приводятся в таблицах 2.1 — 2.2.

Таблица 2.1 — Расчет мощностей потребителей учетом роста нагрузок на перспективу пять лет.

Таблица 2.2 — Расчет токов в линиях.

Из таблицы 2.2 видно, что токи в линиях сети не превышают допустимых.

Потокораспределение мощности в сети в 2005 году в максимальном и минимальном режимах показано на рисунках 2.2 и 2.3 соответственно.

Суммарная нагрузка в 2005 году в максимальном режиме составляет 255,75 МВт, в минимальном — 177,93 МВт; суммарные потери: 10,130 + j63,979 МВА и 5,387 + j34,369 МВА соответственно.

Анализ результатов максимальных и минимальных режимов показывает, что ЛЭП не перегружаются, сечение проводов увеличивать не требуется. Напряжение на шинах низшего напряжения в максимальных и минимальных режимах находится в диапазоне регулирования устройств РПН трансформаторов.

Рассчитываются ступени РПН трансформаторов для поддержания необходимого напряжения на шинах НН в максимальном и минимальном режимах.

По правилам встречного регулирования напряжение в режиме максимальных нагрузок на шинах НН подстанций должно находиться в пределах не ниже 105% от номинального, режиме минимальных нагрузок — не выше 100% от номинального.

Расчетное напряжение регулировочного ответвления трансформатора на i — той подстанции, кВ;

.

где — напряжение на шинах НН приведенное к ВН, кВ;

— напряжение которое необходимого поддерживать на шинах НН, кВ.

Требуемое изменение напряжения, кВ;

.

Для одной ступени регулирования изменение напряжения определяется по формуле, кВ;

.

Номер ступени ответвления n определяется по формуле:

.

Стандартное напряжение ответвления, кВ;

.

По найденному определяется действительное напряжение на шинах НН, кВ;

.

Для примера рассматривается ТП «Ерши» в максимальном режиме:

кВ, кВ, кВ,.

.

Номер ответвления округляется до «-1».

кВ,.

кВ.

Положения РПН трансформаторов после выполнения встречного регулирования в максимальном и минимальном режимах указаны в таблицах 2.3, 2.4 соответственно.

Таблица 2.3 — Положение РПН трансформаторов в максимальном режиме.

Таблица 2.4 — Положение РПН трансформаторов в минимальном режиме.