Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Расчет режимов работы Юго-Восточных электрических сетей

ДипломнаяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Ключевыми подстанциями ЮВЭС являются ПС «Саянская-тяговая», «Бородинская 1» и «Камала 2». Это узловые, наиболее ответственные, с точки зрения надежности, подстанции, служащие для связи сетей различного класса напряжения, либо через них проходит межсистемный транзит мощности. Остальные подстанции, образующие сеть 110 кВ, являются либо тяговыми, либо тупиковыми. Они в свою очередь являются… Читать ещё >

Расчет режимов работы Юго-Восточных электрических сетей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

  • Введение
  • 1. Характеристика Юго-Восточных электрических сетей
  • 1.1 Обобщенная характеристика Юго-Восточных электрических сетей
  • 1.2 Характеристика оборудования Юго-Восточных электрических сетей
  • 1.3 Исходные данные для расчетов
  • 1.4 Составление расчетной схемы замещения Юго-Восточных электрических сетей и определение ее параметров
  • 2. Методика расчета параметров установившихся режимов электрических систем
  • 2.1 Математическая постановка задачи
  • 2.2 Методы и алгоритм расчета установившихся режимов электрических систем
  • 2.3 Расчет параметров установившегося электрического режима
  • 2.4 Алгоритм работы программы
  • 2.5 Техническое описание, назначение и возможности программного комплекса REGIM
  • 2.5.1 Техническое описание программного комплекса REGIM
  • 2.5.2 Назначение и возможности программного комплекса REGIM
  • 2.5.3 Инструкция по работе с программой расчета режимов REGIM
  • 3. Расчетные исследования установившихся режимов электрических сетей
  • 3.1 Выбор и обоснование расчетных режимов Юго-Восточных электрических сетей
  • 3.2 Вывод режима в допустимую область
  • 3.3 Анализ результатов и выдача рекомендаций
  • 3.3.1 Нормальный режим работы
  • 3.3.2 Питание ПС Уральской от ПС Заозерновская № 4 через шины 35 кВ ПС ККЗ № 33 по ВЛ Т-10, Т-9. Линии Т-1, Т-2 отключены
  • 3.3.3 Питание ПС Промбаза от ПС Городская 1 по ЛЭП С-124. При этом выключатель ТС-125 отключен на ПС Промбаза
  • 3.3.4 Питание ПС Н. Троицкая от ПС Ирбей тяговая по ЛЭП Т-65. При этом ЛЭП Т-37 на ПС Н. Троицкая отключена
  • 3.3.5 Питание ПС Переясловка от ПС Толстихино по ЛЭП Т-17. При этом ЛЭП Т-16 на ПС Переясловка отключена
  • 3.3.6 Питание ПС Рыбинская от ПС Совхозы по ЛЭП 1126−118. При этом ЛЭП С-881 на ПС Саянская-тяговая отключена
  • 4. Экономическая часть
  • 4.1 Оценка влияния показателей качества электроэнергии на работу электроприёмников
  • 5. Безопасность и экологичность работы
  • 5.1 Анализ опасностей и условий поражения электрическим током в электроустановках
  • 5.2 Управление охраной труда на предприятии электрических сетей
  • 5.3 Защитные меры и средства обеспечивающие недоступность токоведущих частей, находящихся под напряжением
  • 5.4 Организационные и технические мероприятия по технике безопасности на территории восточных электрических сетей
  • 5.5 Безопасность при чрезвычайных ситуациях
  • 5.6 Обеспечение пожарной безопасности
  • 5.7 Экологичность при строительстве и эксплуатации юго-восточных электрических сетей
  • 5.8 Заключение о безопасности и экологичности проекта
  • Заключение
  • Список использованных источников
  • Введение
  • Расчеты установившихся режимов составляют значительную часть от общего объема исследования электрических сетей, выполняемых как на стадии проектирования сетей, так и в процессе их эксплуатации. Анализируя результаты этих расчетов, можно получить ответы на следующие практические, важные вопросы:
  • — осуществим ли данный режим, т. е. возможна ли передача по рассматриваемой электрической сети данных мощностей;
  • — не превышают ли токи и мощности в элементах электрической сети допустимых и предельных значений;
  • — какие потери активной мощности в сети;
  • — не выходит ли напряжение в узловых точках сети за заданные пределы;
  • — как влияет отключение или включение новых элементов электрической сети (линии электропередачи, трансформаторов, нагрузок и т. д.) на потокораспределение в расчетной схеме, уровни напряжений и потери.
  • Расчеты установившихся режимов производится для:
  • — проверки допустимости режима при оперативном управлении, краткосрочном, долгосрочном и перспективном планировании режима;
  • — при разрешении заявок на ремонт основного оборудования сетей;
  • — при выборе установок противоаварийной автоматики и т. д.
  • Кроме того, расчет режимов выполняется для решения задач оптимизации режима электрических сетей. Оптимальными являются режимы, наилучшие по какому-либо критерию, называемому критерием оптимизации. В качестве критерия может быть принят минимум потерь электроэнергии в сети.
  • Оперативно-диспетчерское управление в сетях осуществляется диспетчером, которому подчинены диспетчеры районов электрических сетей, оперативный персонал подстанций и оперативно-выездные бригады. Диспетчер предприятия электрических сетей (ПЭС) осуществляет следующие функции:
  • — разрабатывает в соответствии с утвержденной схемой основной сети энергосистемы эксплуатационные схемы электрических соединений энергообъектов, находящихся в оперативном подчинении диспетчера ПЭС;
  • — определяет допустимые нагрузки по линиям и оборудованию;
  • — проводит оптимизацию режима электрической сети;
  • — выбирает положение ответвлений трансформаторов, не имеющих средств регулирования под нагрузкой;
  • — обеспечивает рациональное использование источников реактивной мощности;
  • — разрабатывает предложения по развитию сети, замене оборудования, повышения надежности электроснабжения потребителей, снижения потерь электроэнергии в сети;
  • — составляет программы испытания и ввода нового оборудования в сетях ПЭС;
  • — разрабатывает годовые и месячные планы ремонтов линий и оборудования ПЭС;
  • — прием заявок на вывод из работы или резерва оборудования, на испытания и включения нового оборудования;
  • — рассмотрения заявок на ремонт оборудования, находящегося в оперативном управлении и ведении диспетчера ПЭС, с определением необходимых изменений схемы и режима электрической сети.
  • Для оптимального решения этих и других функций оперативно-диспетчерской службе ПЭС необходимы расчеты режимов электрической сети. Наиболее удобное и быстрое решение этой задачи можно получить на ПЭВМ, с учетом всех возможных переключений и аварийных ситуаций.
  • В данной дипломной работе ведется расчет нормальных режимов работы Юго-Восточных электрических сетей (ЮВЭС), при максимальных (замеры от 19.12.12 г. 10−00 ч) и минимальных (замеры от 19.06.13 г. 10−00 ч) нагрузках, а также расчет пяти ремонтных режимов. Цель расчета — определить не выходят ли параметры режима за допустимые значения. При нарушении параметрами режима допустимых значений с помощью программы REGIM можно определить номер ответвления на регуляторах коэффициента трансформации трансформаторов, при котором параметры режима будут находиться в допустимой области.
  • Особый интерес представляет расчет зимнего режима работы сети, характеризующегося высокими нагрузками потребителей по сравнению с летним из-за включения дополнительных осветительных или электрообогревательных приборов. Поэтому при переходе на зимний режим работы на подстанциях, питающих большие нагрузки, включают дополнительный трансформатор, устанавливают более высокие коэффициенты трансформации регуляторов ПБВ.
  • Юго-Восточные электрические сети характеризуются большим числом трансформаций на пути от источников электроэнергии к её потребителям. Структура многоступенчатой сети достаточно сложна, она насчитывает свыше 340 узлов и свыше 350 ветвей. Помимо сложной конфигурации ЮВЭС характеризуются многорежимностью. Под многорежимностью понимается не только разнообразие загрузки элементов сети в суточных и годовых графиках нагрузки при нормальном функционировании системы, вызываемое естественным изменением во времени нагрузки потребителей, но и общие режимы, возникающие при выводе различных элементов сети в ремонт или при их аварийных отключениях.
  • В связи с этим электрическая сеть должна проектироваться и эксплуатироваться таким образом, чтобы была обеспечена её работоспособность во всех возможных режимах — нормальных, ремонтных и послеаварийных.
  • Это значит, что в перечисленных установившихся режимах параметры ветвей сети (токи, мощности) не должны превышать допустимых значений, а параметры узлов (напряжения) должны лежать в допустимых пределах, обеспечивающих нормальную работу электрооборудования и экономическую работу электроприёмников.
  • 1. Характеристика Юго-Восточных электрических сетей
  • 1.1 Обобщенная характеристика Юго-Восточных электрических сетей
  • Филиал ОАО «Красноярскэнерго» Юго-Восточные электрические сети образован 20 февраля 1964 года. Территория обслуживания включает шесть административных районов: Рыбинский, Уярский, Партизанский, Саянский, Ирбейский, Манский и города: Уяр, Бородино, Зеленогорск, Заозерный.
  • Юго-Восточные электрические сети не являются автономным электроэнергетическим объектом, поскольку имеет достаточно разветвленные связи с другими электросетевыми предприятиями. По линиям С-67, С-68 передается мощность в Восточные электрические сети (ВЭС) от ПС «Солянка» и ПС «Камала 2» соответственно до ПС «Канск-опорная». От ПС «Камала 1» питаются по линии Д-34, а далее по Д-33, Д-32 и Д-31 следующие тяговые подстанции 220 кВ: «Саянская», «Кравченко», «Мана», «Крол» и ПС «Щетинкино». Таким образом, перечисленные подстанции образуют сеть напряжением 220 кВ. Юго-Восточные электрические сети имеет связь с Центральными электрическими сетями по линиям С-801, С-802, и еще одну связь с ВЭС по линиям С-41, С-44 до ПС «Тайшет». Перетоки мощности по всем этим связям зависят от режима работы потребителей и могут изменять направления в зависимости от того, избыток или недостаток активной и реактивной мощностей в сетях.
  • Ключевыми подстанциями ЮВЭС являются ПС «Саянская-тяговая», «Бородинская 1» и «Камала 2». Это узловые, наиболее ответственные, с точки зрения надежности, подстанции, служащие для связи сетей различного класса напряжения, либо через них проходит межсистемный транзит мощности. Остальные подстанции, образующие сеть 110 кВ, являются либо тяговыми, либо тупиковыми. Они в свою очередь являются питающими, для сети 35кВ. Благодаря наличию многократных связей между сетями 220, 110, и 35 кВ становится возможным обеспечение бесперебойной работы потребительских подстанций 35/10 кВ, большинство которых находится в замкнутых контурах 35 кВ, питающихся, в свою очередь, от независимых подстанций 110 кВ. Тем самым решается основная задача электрических сетей — обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергией заданного качества.
  • 1.2 Характеристика оборудования Юго-Восточных электрических сетей
  • Исходные технические данные линий электропередачи СЭС (диспетчерское наименование, марка провода, протяженность) приведены далее в таблице 1.1.
  • Паспортные данные силовых трансформаторов установленных на подстанциях СЭС и у потребителей приведены в таблице 1.2 [1, С. 769].
  • Таблица 1.1 — Исходные технические данные линий электропередачи СЭС
  • Наименование линий электропередачи

    Диспетчерский номер

    Длина, км

    Марка провода

    Камала 1 — Городская 2

    С-01

    3,30

    АС 120/19

    Камала 1 — Городская 2

    С-02

    3,30

    АС 120/19

    Отп. на пс Городская 2

    С-01

    1,00

    АС 120/19

    Отп. на пс Городская 2

    С-02

    1,00

    АС 120/19

    Городская 1 — Промбаза

    С-124

    6,11

    АС 120/19

    Городская 1 — Промбаза

    С-125

    6,11

    АС 120/19

    Камала 1 — на Шумково

    С-122

    49,0

    AC 150/24

    Камала 1 — на Шумково

    С-123

    49,0

    AC 150/24

    Промбаза — отп. База отдыха

    Т-27

    5,66

    AC 95/16

    Отп. База отдыха — База отдыха

    Т-27

    1,10

    AC 70/11

    Отп. База отдыха — М. Камала № 17

    Т-27

    19,43

    AC 95/16

    М. Камала № 17 — Н. Камала № 16

    Т-12

    13,1

    AC 95/16

    Н. Камала № 16 — Камала 2 тяговая

    Т-11

    1,55

    AC 120/19

    Промбаза — оп. 30

    Т-25

    2,83

    AC 95/16

    Промбаза — оп. 30

    Т-25

    2,78

    АС 50/8

    Оп. 30 — Высотино

    Т-25

    0,03

    АС 50/8

    Оп. 30 — Александровка

    Т-25

    8,02

    AC 50/8

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-63

    37,8

    AC 400/51

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-64

    37,8

    AC 400/51

    Камала 1 — Бородинская 1

    С-909

    37,7

    AC 240/32

    Камала 1 — Бородинская 1

    С-910

    37,7

    AC 240/32

    Бородинская 1 — оп. 53

    С-51

    1,38

    AC 185/29

    Оп. 30 — Александровка

    Т-25

    8,02

    AC 50/8

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-63

    37,8

    AC 400/51

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-64

    37,8

    AC 400/51

    Камала 1 — Бородинская 1

    С-909

    37,7

    AC 240/32

    Камала 1 — Бородинская 1

    С-910

    37,7

    AC 240/32

    Бородинская 1 — оп. 53

    С-51

    1,38

    AC 185/29

    Оп. 30 — Александровка

    Т-25

    8,02

    AC 50/8

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-63

    37,8

    AC 400/51

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-64

    37,8

    AC 400/51

    Камала 1 — Бородинская 1

    С-909

    37,7

    AC 240/32

    Камала 1 — Бородинская 1

    С-910

    37,7

    AC 240/32

    Бородинская 1 — оп. 53

    С-51

    1,38

    AC 185/29

    Оп. 30 — Александровка

    Т-25

    8,02

    AC 50/8

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-63

    37,8

    AC 400/51

    Камала 1 — Камала 2 тяговая

    С-64

    37,8

    AC 400/51

    Уяр тяговая — Камарчага тяговая

    С-54

    36,70

    АС 185/29

    Камарчага тяговая — отп. ККЗ № 138

    Т-80

    0,5

    АС 70/11

    Камарчага тяговая — отп. ККЗ № 138

    Т-81

    0,5

    АС 70/11

    Отп.ККЗ № 138 — ККЗ № 138

    Т-81

    1,6

    АС 70/11

    Отп.ККЗ № 138 — ККЗ № 138

    Т-80

    1,6

    АС 70/11

    Отп. ККЗ № 138 — отп. Первоманская № 83

    Т-80

    6,4

    АС 70/11

    Отп. ККЗ № 138 — отп. Первоманская № 83

    Т-81

    6,4

    АС 70/11

    Отп. Первоманская № 83 — Первоманская

    Т-80

    0,5

    АС 70/11

    Отп. Первоманская № 83 — Первоманская

    Т-81

    0,5

    АС 70/11

    Отп. Первоманская № 83 — отп. Зеленые горки

    Т-80

    2,3

    АС 70/11

    Камарчага тяговая — отп. Н. Есауловка

    Т-22

    2,94

    АС 70/11

    Отп. Зеленые горки — Зеленые горки

    Т-80

    9,6

    АС 70/11

    Т-81

    9,6

    АС 70/11

    Отп. Н. Есауловка — Н. Есауловка

    Т-22

    0,65

    АС 70/11

    Отп. Н. Есауловка — Шалинская

    Т-22

    7,78

    АС 70/11

    Шалинская — оп. 211

    Т-83

    30,0

    АС 50/8

    Отп. Зеленые горки — Ветвистое № 80

    Т-80

    2,3

    АС 70/11

    Т-81

    2,3

    АС 70/11

    Оп. 211 — Б. Унгут

    Т-86

    17,03

    АС 50/8

    Оп. 211 — Нарва

    Т-82

    12,0

    АС 50/8

    Сугристое — Имбеж

    Т-85

    20,0

    АС 35/6,2

    Имбеж — Партизанская

    Т-50

    22,0

    АС 35/6,2

    Партизанская — Саянская тяговая

    С-905

    19,9

    АС 120/19

    С-906

    19,9

    АС 120/19

    Саянская тяговая — отп. Ирбейская тяговая

    С-41

    43,8

    АС 150/24

    С-42

    43,8

    АС 150/24

    Отп. Ирбейская тяговая — Ирбейская тяговая

    С-42

    1,27

    АС 150/24

    Ирбейская тяговая — Рассвет

    Т-65

    11,06

    АС 70/11

    Рассвет — Н. Троицкая

    Т-36

    16,2

    АС 50/8

    Н. Троицкая — Победа

    Т-37

    18,4

    АС 70/11

    Победа — Агинская

    Т-38

    12,7

    АС 70/11

    Ирбейская тяговая — Нагорная

    Т-20

    5,31

    АС 70/11

    Отп. Ирбейская тяговая — Нагорная

    С-42

    6,10

    АС 150/24

    Отп. Ирбейская тяговая — ВЭС

    С-41

    72,57

    АС 150/24

    НагорнаяТальская

    Т-30

    33,2

    АС 70/11

    Т-31

    33,2

    АС 70/11

    НагорнаяМаловка

    Т-70

    12,62

    АС 70/11

    Маловка — Тумаково

    Т-59

    13,12

    АС 70/11

    Тумаково — У. Яруль

    Т-60

    17,9

    АС 70/11

    У. Яруль — оп.87

    Т-21

    9,20

    АС 70/11

    Оп. 87 — Латынцево

    Т-21

    1,30

    АС 70/11

    Оп. 87 — Нагорная

    Т-21

    10,4

    АС 70/11

    Нагорная — ВЭС

    С-44

    22,6

    АС 150/24

    Агинская — Малиновка

    Т-64

    20,16

    АС 70/11

    Агинская — Кулижниково

    Т-44

    11,96

    АС 70/11

    Кулижниково — Ивановка

    Т-45

    13,62

    АС 70/11

    Кравченко тяговая — В. Рыбное

    Т-52

    5,01

    АС 70/11

    Кравченко тяговая — Мана тяговая

    Д-32

    50,22

    АС 300/39

    Мана тяговая — Крол тяговая

    Д-31

    41,34

    АС 300/39

    Кравченко тяговая — Саянская тяговая

    Д-33

    46,95

    АС 300/39

    Саянская тяговая — Рыбинская НПС

    С-881

    33,4

    АС 120/19

    Рыбинская НПС — Тульская

    Т-57

    22,54

    АС 70/11

    Тульская — В. Уря

    Т-54

    16,49

    АС 70/11

    В. Уря — Межово

    Т-61

    18,54

    АС 70/11

    Межово — Саянская тяговая

    Т-7

    16,48

    АС 120/19

    Саянская тяговая — ПУР

    Т-16

    10,3

    АС 95/16

    Т-23

    10,3

    АС 95/16

    ПУРПереясловка

    Т-16

    9,6

    АС 50/8

    Переясловка — Толстихино

    Т-17

    18,6

    АС 70/11

    Толстихино — Сушиновка

    Т-40

    АС 70/11

    Уяр городская — оп. 25

    Т-41

    4,3

    АС 95/16

    Оп. 25 — Юлия

    Т-41

    0,8

    АС 95/16

    Оп. 25 — оп. 34

    Т-41

    1,1

    АС 95/16

    Оп. 34 — Сушиновка

    Т-41

    4,43

    АС 95/16

    Оп. 34 — Борьба

    Т-41

    6,53

    АС 95/16

    БорьбаУяр городская

    Т-68

    5,4

    АС 70/11

    Уяр городская — Карьеры

    Т-71

    10,2

    АС 70/11

    Карьеры — оп. 81

    Т-66

    0,053

    АС 70/11

    Оп. 81 — Громадская

    Т-66

    1,09

    АС 70/11

    Оп. 81 — оп.21

    Т-66

    8,83

    АС 70/11

    Уяр городская — оп. 21

    Т-66

    25,96

    АС 70/11

    Оп. 21 — Балай

    Т-66

    18,88

    АС 70/11

    Балай — оп. 74

    Т-67

    10,75

    АС 70/11

    Оп. 74 — Марьевка

    Т-67

    0,05

    АС 70/11

    Оп. 74 — Уяр городская

    Т-67

    19,24

    АС 70/11

    Уяр городская — Н. Пятницкая

    Т-72

    18,6

    АС 70/11

    Н. Пятницкая — УПТФ

    Т-29

    12,6

    АС 70/11

    Оп. 81 — Громадская

    Т-66

    1,09

    АС 70/11

    Оп. 81 — оп.21

    Т-66

    8,83

    АС 70/11

    УПТФ — Буйная тяговая

    Т-8

    6,75

    АС 70/11

    УПТФ — Заозерновская № 4

    Т-8

    8,3

    АС 70/11

    Бородинская 1 — Уральская

    Т-1

    7,3

    АС 95/16

    Т-2

    7,3

    АС 95/16

    Уральская — оп. 65

    Т-9

    7,63

    АС 70/11

    Оп. 65 — Заозерновская № 13

    Т-9

    0,03

    АС 70/11

    Оп. 65 — Комб. Завод № 33

    Т-9

    1,6

    АС 70/11

    Заозерновская № 13 — оп. 21

    Т-10

    0,03

    АС 70/11

    Оп. 21 — Комб. Завод № 33

    Т-10

    1,6

    АС 70/11

    Оп. 21 — Заозерновская № 4

    Т-10

    3,1

    АС 70/11

    Тальская — Степановка

    Т-19

    29,3

    АС 70/11

    Саянская тяговая — Иннокентьевка

    Т-46

    21,9

    АС 70/11

    Иннокентьевка — Партизанская

    Т-47

    23,8

    АС 70/11

    Оп. 53 — Совхозы

    С-51

    14,7

    АС 120/19

    Северная — Степной Баджей

    Т-130

    30,6

    АС 95/16

    Бородинская 1 — Жилпосёлок

    С-915

    1,47

    АС 70/11

    С-916

    1,47

    АС 70/11

    Бородинская 1 — отп. КТПБ

    С-917

    7,12

    АС 120/19

    Отп. КТПБ — КТПБ

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Отп. КТПБ — отп. Катэк

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Катэк — Катэк

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Катэк — Промплощадка

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Бородинская 1 — отп. Карьерная № 22

    С-918

    7,12

    АС 120/19

    Отп. Карьерная № 22 — Карьерная № 22

    С-918

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Карьерная № 22 — отп. Катэк

    С-918

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Катэк — Катэк

    С-918

    2,20

    АС 120/19

    Бородинская 1 — отп. КТПБ

    С-917

    7,12

    АС 120/19

    Отп. КТПБ — КТПБ

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Отп. КТПБ — отп. Катэк

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Катэк — Катэк

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Катэк — Промплощадка

    С-917

    2,20

    АС 120/19

    Бородинская 1 — отп. Карьерная № 22

    С-918

    7,12

    АС 120/19

    Отп. Карьерная № 22 — Карьерная № 22

    С-918

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Карьерная № 22 — Карьерная № 22

    С-918

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Карьерная № 22 — отп. Катэк

    С-918

    2,20

    АС 120/19

    Отп. Катэк — Катэк

    С-918

    2,20

    АС 120/19

    Тальская — Подсобное хозяйство

    Т-32

    25,0

    АС 70/11

    Т-33

    25,0

    АС 70/11

    Тальская — Подсобное хозяйство

    Т-32

    25,0

    АС 70/11

    Отп. Первоманская № 83 — отп. Зеленые горки

    Т-81

    2,3

    АС 70/11

    • 1.3 Исходные данные для расчетов
    • При расчете установившегося режима наибольший интерес представляет расчет режимов работы электрических сетей в зимний период. По сравнению с летним периодом, он характеризуется более напряженной работой всех элементов сети. Выключатели, отключенные в данном режиме работы, указаны в таблице 1.6, отключенные ветви ЛЭП и трансформаторов указаны в таблице 1.7. В качестве исходных данных использована карта замеров нагрузок и напряжений по подстанциям Юго-Восточных электрических сетей. Замеры нагрузок по подстанциям СЭС, сделанные 16 декабря 2012 года в 1000 часов, приведены в таблице 1.3. В таблице приведены также данные о положении РПН и ПБВ трансформаторов в часы контрольных замеров.
    • Таблица 1.3 — Контрольные замеры нагрузок и напряжений
    • Подстанция

      Номер транс.

      Активная нагрузка, МВт

      Реактивная нагрузка, Мвар

      Напряжение, кВ

      Номер отпайки

      СН

      НН

      НС

      НН

      В

      С

      Н

      • РПН,

      ПБВ

      Уяр-город

      1,54

      0,73

      227,7

      36,5

      10,4

      0,57

      227,7

      35,6

      10,2

      Балайская

      0,57

      0,24

      36,3

      10,7

      0,01

      0,47

      36,3

      10,8

      Н. Пятницкая

      0,25

      0,1

      35,4

      10,6

      0,32

      0,14

      35,4

      10,5

      Сушиновка

      0,08

      0,05

      35,3

      10,5

      0,75

      0,37

      35,3

      10,4

      Толстихино

      1,0

      0,47

      35,1

      10,7

      0,18

      0,07

      35,1

      10,9

      Юлия

      2,27

      1,08

      35,4

      6,3

      Борьба

      0,52

      0,23

      36,5

      10,7

      0,37

      0,16

      35,3

      10,7

      Карьеры

      0,76

      0,35

      118,0

      36,4

      Бородинская

      1,03

      0,4

      10,6

      6,2

      3,12

      1,45

      10,7

      6,1

      Рыбинская

      1,81

      0,77

      117,3

      6,0

      4,32

      0,52

      114,7

      6,1

      Совхозы

      0,64

      0,34

      114,7

      10,4

      0,03

      0,02

      114,7

      10,2

      Заозерновская 4

      1,59

      0,41

      113,6

      10,7

      3,07

      0,86

      114,0

      10,0

      Заозерновская 13

      0,83

      0,38

      37,1

      6,6

      0,51

      0,21

      37,4

      6,7

      Солянка

      1,05

      0,51

      113,6

      10,1

      1,25

      0,61

      113,6

      10,4

      Александровка

      0,38

      0,17

      35,2

      10,4

      0,39

      0,17

      37,0

      11,0

      УПТФ

      0,16

      0,06

      36,9

      10,3

      0,8

      0,39

      35,4

      10,4

      Переясловка

      0,56

      0,26

      36,0

      10,7

      0,45

      0,22

      36,0

      10,7

      Н. Камала

      0,73

      0,33

      37,6

      10,2

      0,34

      0,14

      37,6

      10,5

      М. Камала

      0,25

      0,11

      37,6

      10,7

      ККЗ-33

      2,54

      1,21

      37,3

      10,1

      2,41

      1,15

      37,0

      10,5

      Высотино

      1,0

      0,47

      35,2

      10,4

      Тульская

      0,08

      0,02

      35,0

      10,6

      0,38

      0,1

      35,0

      10,6

      Марьевка

      0,08

      0,03

      36,4

      10,9

      Нагорная

      2,0

      2,7

      2,03

      1,28

      118,7

      35,7

      10,0

      1,89

      2,89

      0,87

      1,37

      118,7

      36,1

      10,1

      У. Яруль

      1,94

      9,10

      1,08

      0,20

      113,3

      37,0

      6,4

      1,49

      10,8

      1,70

      0,10

      114,6

      37,0

      6,4

      Рассвет

      1,36

      0,82

      118,0

      37,0

      Тальская

      5,20

      0,20

      113,3

      6,1

      0,70

      0,10

      114,9

      6,1

      Степановка

      2,20

      0,10

      113,7

      6,1

      Тумаково

      0,61

      0,28

      35,7

      10,6

      В. Уря

      0,6

      0,29

      36,2

      10,7

      0,2

      0,07

      35,0

      10,8

      Н. Троицкая

      0,74

      0,34

      35,2

      10,3

      Маловка

      0,33

      0,14

      35,9

      10,5

      0,19

      0,07

      35,9

      10,5

      • Подсобное

      Хозяйство

      0,05

      0,02

      35,1

      10,3

      0,13

      0,09

      35,8

      10,5

      Партизанская

      0,9

      1,85

      8,35

      0,39

      118,2

      37,0

      10,3

      0,84

      2,02

      9,30

      0,54

      118,2

      37,0

      10,3

      Имбеж

      0,44

      0,17

      36,5

      10,9

      0,36

      0,13

      36,5

      10,9

      Иннокентьевка

      0,18

      0,06

      36,2

      10,7

      0,43

      0,17

      36,2

      10,8

      Ивановка

      0,15

      0,02

      35,0

      10,8

      0,45

      0,09

      36,2

      10,4

      В. Рыбное

      0,19

      0,06

      35,0

      10,5

      Степной Баджей

      0,39

      0,12

      35,6

      10,5

      Агинская

      2,87

      0,73

      117,6

      10,1

      3,44

      0,8

      117,5

      10,1

      Межово

      0,1

      0,04

      36,4

      11,0

      0,11

      0,04

      36,4

      11,0

      Кулижниково

      0,31

      0,13

      35,0

      10,5

      0,82

      0,38

      35,0

      10,6

      Унер

      0,35

      0,07

      118,1

      10,3

      0,74

      0,28

      118,1

      10,4

      Малиновка

      0,31

      0,13

      35,2

      10,4

      0,17

      0,06

      35,2

      10,5

      Победа

      0,44

      0,19

      35,6

      10,8

      Шалинская

      2,6

      1,24

      35,8

      10,9

      2,29

      1,09

      35,8

      10,7

      Первоманская

      0,18

      0,07

      36,5

      6,4

      1,95

      0,92

      36,4

      6,5

      Сугристое

      0,11

      0,04

      36,5

      10,9

      0,16

      0,06

      36,5

      10,5

      Ветвистое

      0,86

      0,4

      36,5

      11,0

      0,36

      0,15

      36,4

      10,9

      ККЗ-138

      1,33

      0,62

      10,6

      10,6

      0,65

      0,37

      10,9

      10,9

      Нарва

      1,25

      0,58

      35,0

      10,8

      Зелёные горки

      0,1

      0,02

      36,4

      10,7

      0,08

      0,02

      36,5

      10,6

      Уяр-тяговая

      5,0

      8,0

      3,0

      1,0

      113,1

      36,6

      26,7

      Камарчага-тяговая

      12,6

      12,0

      6,55

      8,0

      115,2

      36,6

      27,2

      Уральская

      0,34

      0,15

      37,7

      6,3

      1,78

      0,84

      36,9

      6,5

      Ирбейская-тяговая

      0,7

      3,96

      0,32

      2,38

      118,6

      36,8

      28,4

      Буйная-тяговая

      0,7

      1,73

      3,34

      0,84

      114,0

      37,0

      26,8

      0,16

      1,95

      3,14

      2,62

      114,0

      37,0

      26,8

      Камала 2

      1,35

      8,0

      0,6

      4,0

      114,3

      37,6

      26,7

      Громадская

      1,01

      0,44

      35,0

      6,1

      Кравченко-тяговая

      1,18

      5,28

      0,3

      4,62

      228,2

      36,3

      26,5

      2,35

      1,85

      1,87

      1,49

      228,2

      36,3

      26,5

      Мана-тяговая

      0,9

      1,2

      228,3

      29,7

      10,5

      1,09

      0,17

      228,3

      29,7

      10,5

      • 1.4 Составление расчетной схемы замещения Юго-Восточных электрических сетей и определение ее параметров
      • Для выполнения расчета установившегося режима Юго-Восточных электрических сетей необходимо составить схему замещения, представляющую собой совокупность схем замещения отдельных элементов сети (трансформатор, линия электропередачи), соединенных между собой в том же порядке, что и в реальной схеме.
      • Линии электропередач представляются П-образной схемой замещения (рисунок 1.1), а для трансформаторов используется Г-образная схема (рисунок 1.2) или многолучевая звезда.
      • Линии электропередачи характеризуются продольным сопротивлением:
      • Zл = Rл+jXл,
      • где Rл — активное сопротивление линии;
      • Xл — индуктивное сопротивление линии.
      • Поперечной проводимостью:
      • где Gл — активная проводимость линии;
      • Bл — ёмкостная проводимость линии.
      • Для линий электропередач поперечным элементом схемы замещения является емкостная проводимость, обусловленная емкостью между проводами фаз ВЛ и поверхностью земли.
      • Активная проводимость линии соответствует двум видам потерь активной мощности: от тока утечки через изоляторы и потерями на корону. Токи утечки через изоляторы малы, и потерями мощности в изоляторах можно пренебречь. Потери на корону в сетях до 220 кВ также невелики, поэтому при расчете активная проводимость не учитывается.
      • Активная проводимость возникает из-за вихревых полей вокруг обмоток, приводящих к нагреванию находящихся вблизи металлических составных частей трансформатора: бак трансформатора, токопроводы, радиаторы, ограждение и так далее. Реактивная проводимость, обусловлена потерями реактивной мощности в магнитопроводе трансформатора, из-за явлений намагничивания стали и гистерезиса.
      • Рисунок 1.1 — Схема замещения линии электропередачи
      • Значение Rл, Xл, Bл определяется длиной линии между соседними узлами расчётной схемы и значениями удельных параметров:
      • Rл = rо · l,
      • Xл = xo · l,
      • Bл = bo · l,
      • где ro, хо, bo — удельное активное, реактивное сопротивление и емкостная проводимость линии;
      • l — длина линии электропередачи.
      • Проведем расчет параметров схемы замещения линии Д-32 (220 кВ) Кравченко-тяговая — Мана-тяговая, протяженностью 50,22 км. По данным, полученным в ОДС Юго-Восточных сетей, удельные параметры провода АC 300/39, которым выполнена линия, имеют следующие значения
      • rо = 0,108 Ом/км;
      • xо = 0,422 Ом/км;
      • bо = 2,71 · 10−6 См/км.
      • Проведем расчет по вышеописанным формулам
      • Rл = 0,108? 50,22 = 5,42 Ом;
      • Xл = 0,422? 50,22 = 21,2 Ом;
      • Bл = 2,71? 50,22 = 136,1 мкСм.
      • Таблица 1.4 — Расчетные параметры ЛЭП
      • Направление линий

        Код ЛЭП

        Расчетные данные

        R, Ом

        X, Ом

        B, мкСм

        Камала 1 — Городская 2

        С-01

        0,870

        1,370

        8,72

        Камала 1 — Городская 2

        С-02

        0,870

        1,370

        8,72

        Отп. на пс Городская 2

        С-01

        0,270

        0,420

        2,69

        Отп. на пс Городская 2

        С-02

        0,270

        0,420

        2,69

        Городская 1 — Промбаза

        С-124

        1,521

        2,610

        16,25

        Городская 1 — Промбаза

        С-125

        1,521

        2,610

        16,25

        Промбаза — отп. База отдыха

        Т-27

        1,732

        2,380

        15,90

        Отп. База отдыха — База отдыха

        Т-27

        0,471

        0,480

        3,00

        Отп. База отдыха — М. Камала № 17

        Т-27

        5,946

        8,180

        54,60

        М. Камала № 17 — Н. Камала № 16

        Т-12

        4,009

        5,520

        36,81

        Н. Камала № 16 — Камала 2 тяговая

        Т-11

        0,386

        0,640

        4,42

        Промбаза — оп. 30

        Т-25

        0,870

        1,190

        7,95

        Промбаза — оп. 30

        Т 25

        1,640

        1,230

        7,37

        Оп. 30 — Высотино

        Т-25

        0,020

        0,010

        0,08

        Оп. 30 — Александровка

        Т-25

        4,750

        3,550

        21,25

        Камала 1 — Камала 2 тяговая

        С-63

        3,430

        15,10

        113,50

        Камала 1 — Камала 2 тяговая

        С-64

        3,430

        15,10

        113,50

        Камала 1 — Бородинская 1

        С-909

        4,520

        15,27

        105,90

        Камала 1 — Бородинская 1

        С-910

        4,520

        15,27

        105,90

        Бородинская 1 — оп. 53

        С-51

        0,240

        0,490

        3,40

        Оп. 53 — Камала 2 тяговая

        С-51

        1,920

        4,620

        31,90

        Бородинская 1 — Камала 2 тяговая

        С-52

        2,030

        5,160

        34,38

        Камала 2 тяговая — Солянка № 28

        С-65

        1,580

        6,940

        42,69

        Камала 2 тяговая — Канск опорная

        С-68

        2,730

        11,95

        73,52

        Солянка № 28 — Канск опорная

        С-67

        2,170

        9,520

        58,56

        Уяр городская № 25 — отп. Заозерновская 4

        С-805

        8,930

        21,50

        155,40

        Камала 2 тяговая — отп. Заозерновская № 4

        С-805

        3,970

        10,12

        67,38

        Камала 2 тяговая — отп. Заозерновская № 4

        С-806

        3,970

        10,12

        67,38

        отп. Заозерновская № 4 — Заозерновская № 4

        С-805

        0,480

        1,150

        7,90

        отп. Заозерновская № 4 — Заозерновская № 4

        С-806

        0,480

        1,150

        7,90

        Уяр городская № 25 — отп. Уяр тяговая

        С-53

        0,590

        1,430

        9,90

        Буйная тяговая — отп. Уяр тяговая

        С-54

        5,100

        12,15

        83,80

        отп. Уяр тяговая — Уяр тяговая

        С-53

        0,459

        1,100

        7,61

        отп. Уяр тяговая — Уяр тяговая

        С-54

        0,459

        1,100

        7,61

        Уяр тяговая — Камарчага тяговая

        С-53

        6,390

        15,38

        106,1

        Уяр тяговая — Камарчага тяговая

        С-54

        6,390

        15,38

        106,1

        Камарчага тяговая — отп. ККЗ № 138

        Т-80

        0,160

        0,210

        1,37

        Камарчага тяговая — отп. ККЗ № 138

        Т-81

        0,160

        0,210

        1,37

        Отп.ККЗ № 138 — ККЗ № 138

        Т-81

        0,685

        0,691

        4,37

        Отп.ККЗ № 138 — ККЗ № 138

        Т-80

        0,685

        0,691

        4,37

        Отп. ККЗ № 138 — отп. Первоманская № 83

        Т-80

        2,740

        2,760

        17,47

        Отп. ККЗ № 138 — отп. Первоманская № 83

        Т-81

        2,740

        2,760

        17,47

        Отп. Первоманская № 83 — Первоманская

        Т-80

        0,210

        0,220

        1,36

        Отп. Первоманская № 83 — Первоманская

        Т-81

        0,210

        0,220

        1,36

        Отп. Первоманская № 83 — отп. Зел. горки

        Т-80

        0,760

        0,940

        6,30

        Отп. Первоманская № 83 — отп. Зел. горки

        Т-81

        0,760

        0,940

        6,30

        Отп. Зеленые горки — Зеленые горки

        Т-80

        4,110

        4,150

        26,21

        Отп. Зеленые горки — Зеленые горки

        Т-81

        4,110

        4,150

        26,21

        Отп. Зеленые горки — Ветвистое № 80

        Т-80

        0,760

        0,940

        6,30

        Отп. Зеленые горки — Ветвистое № 80

        Т-81

        0,760

        0,940

        6,30

        Камарчага тяговая — отп. Н. Есауловка

        Т-22

        1,258

        1,270

        8,03

        Отп. Н. Есауловка — Н. Есауловка

        Т-22

        0,278

        0,281

        1,77

        Отп. Н. Есауловка — Шалинская

        Т-22

        3,30

        3,361

        21,24

        Шалинская — оп. 211

        Т-83

        17,76

        13,29

        79,50

        Оп. 211 — Б. Унгут

        Т-86

        10,08

        7,54

        45,13

        Оп. 211 — Нарва

        Т-82

        7,10

        5,32

        31,80

        Сугристое — Имбеж

        Т-85

        15,80

        8,90

        51,80

        Имбеж — Партизанская

        Т-50

        17,38

        9,79

        56,98

        Партизанская — Саянская тяговая

        С-905

        4,95

        8,50

        52,93

        Партизанская — Саянская тяговая

        С-906

        4,95

        8,50

        52,93

        Саянская тяговая — отп. Ирбейская тяговая

        С-41

        8,67

        18,40

        118,3

        Саянская тяговая — отп. Ирбейская тяговая

        С-42

        8,67

        18,40

        118,3

        Отп. Ирбейская тяговая — Ирбейская тяговая

        С-42

        0,251

        0,533

        3,43

        Ирбейская тяговая — Рассвет

        Т-65

        4,73

        4,78

        30,19

        Рассвет — Н. Троицкая

        Т-36

        9,59

        7,18

        42,93

        Н. Троицкая — Победа

        Т-37

        7,87

        7,95

        50,23

        Победа — Агинская

        Т-38

        5,44

        5,49

        34,67

        Ирбейская тяговая — Нагорная

        Т-20

        2,27

        2,29

        14,50

        Отп. Ирбейская тяговая — Нагорная

        С-42

        1,21

        2,56

        16,47

        Отп. Ирбейская тяговая — ВЭС

        С-41

        14,7

        29,2

        192,3

        НагорнаяТальская

        Т-31

        14,2

        14,3

        90,64

        НагорнаяМаловка

        Т-70

        5,40

        5,45

        34,45

        Маловка — Тумаково

        Т-59

        5,61

        5,67

        35,82

        Тумаково — У. Яруль

        Т-60

        7,66

        7,73

        48,87

        У. Яруль — оп. 87

        Т-21

        3,94

        3,97

        25,12

        Оп. 87 — Латынцево

        Т-21

        0,556

        0,562

        3,55

        Оп. 87 — Нагорная

        Т-21

        4,45

        4,49

        28,39

        Нагорная — ВЭС

        С-44

        4,75

        9,40

        61,92

        Тальская — Подсобное хозяйство

        Т-32

        10,7

        10,8

        68,25

        Тальская — Подсобное хозяйство

        Т-33

        10,7

        10,8

        68,25

        Агинская — Малиновка

        Т-64

        8,63

        8,71

        55,04

        Агинская — Кулижниково

        Т-44

        5,12

        5,17

        32,65

        Кулижниково — Ивановка

        Т-45

        5,83

        5,88

        37,18

        Кравченко тяговая — В. Рыбное

        Т-52

        2,14

        2,16

        13,68

        Кравченко тяговая — Мана тяговая

        Д-32

        4,92

        21,5

        132,6

        Мана тяговая — Крол тяговая

        Д-31

        4,05

        17,7

        109,1

        Кравченко тяговая — Саянская тяговая

        Д-33

        4,60

        20,1

        123,9

        Саянская тяговая — Рыбинская НПС

        С-881

        8,32

        14,3

        88,84

        Рыбинская НПС — Тульская

        Т-57

        9,65

        9,74

        61,53

        Тульская — В. Уря

        Т-54

        7,06

        7,12

        45,02

        В. Уря — Межово

        Т-61

        7,94

        8,01

        50,61

        Межово — Саянская тяговая

        Т-7

        4,10

        6,82

        46,97

        Саянская тяговая — ПУР

        Т-16

        3,15

        4,34

        28,94

        Саянская тяговая — ПУР

        Т-23

        3,15

        4,34

        28,94

        ПУРПереясловка

        Т-16

        5,68

        4,25

        25,44

        Переясловка — Толстихино

        Т-17

        7,96

        8,04

        50,78

        Толстихино — Сушиновка

        Т-40

        9,42

        9,50

        60,06

        Уяр городская — оп. 25

        Т-41

        1,32

        1,81

        12,08

        Оп. 25 — Юлия

        Т-41

        0,245

        0,337

        2,25

        Оп. 25 — оп. 34

        Т-41

        0,337

        0,463

        3,09

        Оп. 34 — Сушиновка

        Т-41

        1,36

        1,86

        12,45

        Оп. 34 — Борьба

        Т-41

        2,00

        2,75

        18,35

        БорьбаУяр городская

        Т-68

        2,31

        2,33

        14,74

        Уяр городская — Карьеры

        Т-71

        4,37

        4,41

        27,85

        Карьеры — оп. 81

        Т-66

        0,023

        0,023

        0,145

        Оп. 81 — Громадская

        Т-66

        0,466

        0,471

        2,98

        Оп. 81 — оп.21

        Т-66

        3,78

        3,81

        24,10

        Уяр городская — оп. 21

        Т-66

        11,11

        11,21

        70,87

        Балай — оп. 74

        Т-67

        4,60

        4,64

        29,35

        Оп. 74 — Марьевка

        Т-67

        0,021

        0,022

        0,136

        Оп. 74 — Уяр городская

        Т-67

        8,23

        8,31

        52,52

        Уяр городская — Н. Пятницкая

        Т-72

        7,96

        8,04

        50,78

        Н. Пятницкая — УПТФ

        Т-29

        5,39

        5,44

        34,40

        УПТФ — оп. 19

        Т-8

        2,87

        2,89

        18,29

        Оп. 19 — Заозерновская № 4

        Т-8

        0,680

        0,690

        4,37

        Оп. 19 — Буйная

        Т-8

        0,020

        0,020

        0,140

        Бородинская 1 — Уральская

        Т-1

        2,23

        3,07

        20,51

        Бородинская 1 — Уральская

        Т-2

        2,23

        3,07

        20,51

        Уральская — оп. 65

        Т-9

        3,27

        3,30

        20,83

        Оп. 65 — Заозерновская № 13

        Т-9

        0,013

        0,013

        0,082

        Оп. 65 — Комб. Завод № 33

        Т-9

        0,685

        0,691

        4,37

        Заозерновская № 13 — оп. 21

        Т-10

        1,33

        1,34

        8,46

        Оп. 21 — Комб. Завод № 33

        Т-10

        0,685

        0,691

        4,37

        Оп. 21 — Заозерновская № 4

        Т-10

        0,013

        0,013

        0,082

        Тальская — Степановка

        Т-19

        12,54

        12,66

        79,99

        Саянская тяговая — Иннокентьевка

        Т-46

        9,37

        9,46

        59,79

        Иннокентьевка — Партизанская

        Т-47

        10,19

        10,28

        64,97

        Оп. 53 — Совхозы

        С-51

        3,66

        6,30

        39,10

        Северная — Степной Баджей

        Т-130

        9,36

        12,88

        85,99

        Бородинская 1 — Жилпосёлок

        С-915

        0,630

        0,620

        3,60

        Бородинская 1 — Жилпосёлок

        С-916

        0,630

        0,620

        3,60

        Бородинская 1 — отп. КТПБ

        С-917

        1,92

        3,00

        19,10

        Отп. КТПБ — КТПБ

        С-917

        0,590

        0,930

        5,90

        Отп. КТПБ — отп. Катэк

        С-917

        0,590

        0,930

        5,90

        Отп. Катэк — Катэк

        С-917

        0,590

        0,930

        5,90

        Отп. Катэк — Промплощадка

        С-917

        0,590

        0,930

        5,90

        Бородинская 1 — отп. Карьерная № 22

        С-918

        1,92

        3,00

        19,10

        Отп. Карьерная № 22 — Карьерная № 22

        С-918

        0,590

        0,930

        5,90

        Отп. Карьерная № 22 — отп. Катэк

        С-918

        0,590

        0,930

        5,90

        Отп. Катэк — Катэк

        С-918

        0,590

        0,930

        5,90

        Отп. Катэк — Промплощадка

        С-918

        0,590

        0,930

        5,90

        • Двухобмоточный трансформатор представляется Г-образной схемой замещения.
        • Рисунок 1.2 — Г-образная схема замещения двухобмоточного трансформатора
        • Продольная часть схемы замещения содержит Rт и Хт — активное и реактивное сопротивление трансформатора.
        • Эти сопротивления равны сумме соответственно активных и реактивных сопротивлений первичной и приведенной к ней вторичной обмоток.
        • При этом приведении сопротивление вторичной обмотки умножается на квадрат коэффициента трансформации.
        • Поперечная ветвь (ветвь намагничивания) состоит из активной и реактивной проводимостей Gт и Bт. Активная проводимость соответствует потерям активной мощности в стали трансформатора от тока намагничивания Im. Реактивная проводимость определяется магнитным потоком взаимоиндукции в обмотках трансформатора.
        • Для каждого трансформатора известны следующие параметры (паспортные данные):
        • Sном — номинальная мощность, МВ? А;
        • Uв.ном, Uн. ном — номинальные напряжения обмоток высшего и низшего напряжения, кВ;
        • pх — активные потери холостого хода, кВт;
        • Iх — ток холостого хода, %;
        • pк — потери короткого замыкания, кВт;
        • uк — напряжение короткого замыкания, %.
        • По этим данным определяются все параметры схемы замещения трансформатора (сопротивления и проводимости), а также потери мощности в нем.
        • Параметры поперечной части схемы замещения, См
        • , (1.1)
        • . (1.2)
        • Параметры продольной части схемы замещения, Ом
        • , (1.3)
        • . (1.4)
        • Проведем расчет параметров схемы замещения трансформатора ТДН-16 000/110 подстанции Карьерная № 22 по вышеописанным формулам.
        • Паспортные данные взяты из таблицы 1.2.
        • Паспортные данные трансформатора взяты из таблицы 1.2.
        • Sном = 16 МВ? А; Iх = 0,7%;
        • pх = 19,0 кВт; uк = 10,5%;
        • pк = 85,0 кВт; Uном = 115 кВ;
        • См;
        • См;
        • Ом;
        • Ом.
        • Схема замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора приведена на рисунке 1.3. Как и для двухобмоточного трансформатора, сопротивление обмоток низшего и среднего напряжений приведены к высшему напряжению.
        • Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов задаются три значения потерь короткого замыкания по парам обмоток pк, вн, pк, вс, pк, сн или на одну пару обмоток ДPкв-с, три напряжения короткого замыкания по парам обмоток uк, вн, uк, вс, uк, сн.
        • Напряжения КЗ для лучей схемы замещения uк, в, uк, с, uк, н, %
        • ,
        • ,
        • .
        • Рисунок 1.3 — Схема замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора
        • По найденным значениям uк, в, uк, с, uк, н определяются реактивные сопротивления обмоток Хв, Хс, Хн по выражению (1.4) для двухобмоточного трансформатора.
        • Реактивное сопротивление одного из лучей схемы замещения трехобмоточного трансформатора или автотрансформатора (обычно среднего напряжения) близко к нулю.
        • Для трехобмоточных трансформаторов с одинаковыми мощностями обмоток суммарные потери КЗ поровну распределяются между соответствующими обмотками, то в этом случае активные сопротивления для лучей схемы замещения вычисляются по формуле
        • Ом. (1.5)
        • Для автотрансформатора активные сопротивления Rв и Rс рассчитываются аналогично, но так как мощность обмотки НН равна 50% от номинальной, активное сопротивление Rн определяется по формуле
        • , (1.6)
        • где — коэффициент приведения, равный 0,5 [1, С. 133].
        • Параметры поперечной части схемы замещения для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов определяются по формулам (1.1) и (1.2).
        • Проведем расчет параметров схемы замещения автотрансформатора
        • АТДТНГ-60 000/220/110 Саянская-тяговая. Паспортные данные взяты из таблицы 1.2.
        • Sном = 60 MB? A; uк, сн = 23,8%;
        • pх = 85 кВт; pк, вс = 204 кВт;
        • Iх = 2,0%; Uв. ном = 220 кВ; uк, вс = 9,5%; Uс. ном = 121 кВ;
        • uк, вн = 34,5%; Uн. ном = 11 кB.
        • Определим напряжения КЗ, соответствующие лучам схемы замещения:
        • ;
        • ;
        • .
        • Расчетные параметры схемы замещения автотрансформатора в соответствии с (1.1−1.6)
        • См;
        • См;
        • Ом;
        • Ом;
        • Ом;
        • Ом;
        • Ом.
        • Расчетные параметры трансформаторов и автотрансформаторов сведем в таблицу 1.5. При составлении схемы замещения следует отметить, что положение РПН (ПБВ), принятые на карте контрольных замеров, представлены в следующей классификации:
        • РПН ± 12 1,0% - от 1 до 25;
        • РПН ± 9 1,78% - от 1 до 19;
        • РПН ± 8 1,5% - от 1 до 17;
        • РПН ± 6 1,5%, ± 6 2,0% - от 1 до 13;
        • РПН ± 4 2,5% - от 1 до 9;
        • ПБВ ± 2 2,5% - от 1 до 5.
        • Здесь, например для РПН ± 9 Ч 1,78 первому положению по замерам соответствует девятое положение РПН в программе, десятому — нулевое положение РПН, а девятнадцатому — минус девятое. Следовательно, для подстанции Малиновка, имеющей на карте контрольных замеров восьмое положение РПН, в программе положение РПН будет вторым. Аналогично производится перерасчет положений ответвлений РПН для других подстанций.
        • Таблица 1.6 — Отключенные выключатели, секционные разъединители
          • Место установки выключателя,

          секционного разъединителя

          Сторона

          Номера узлов по схеме замещения

          ПС Камарчага-тяговая

          ВН

          1174−1173

          СН

          1173−1197

          ПС Буйная-тяговая

          ВН

          3514−3513

          НН

          1159−1160

          ПС УПТФ

          ВН

          3516−3517

          ПС Уяр городская

          СН

          3521−3520

          ПС Уяр-тяговая

          ВН

          1169−1170

          ПС Н. Пятницкая

          ВН

          3519−3518

          ПС ККЗ № 138

          ВН

          3709−3710

          ПС Карьеры

          ВН

          3604−4006

          ПС Первоманская

          ВН

          3942−3943

          ПС Сугристое

          ВН

          3702−3701

          ПС Имбеж

          ВН

          3554−3553

          ПС Ивановка

          ВН

          4001−3559

          ПС Зелёные горки

          ВН

          3716−3715

          ПС Заозёрновская 4

          ВН

          1156−1155

          ПС Александровка

          ВН

          1034−1036

          ПС Камала 2

          ВН

          1103−1102

          НН

          2702−2701

          ПС Пром. база

          ВН

          1181−1182

          НН

          1006−1005

          ПС Балай

          ВН

          3601−3602

          ПС М. Камала

          ВН

          3505−3504

          НН

          3505−1009

          ПС Борьба

          ВН

          3597−4009

          ПС Сушиновка

          ВН

          3594−3595

          ПС Толстихино

          ВН

          3593−3592

          ПС Переясловка

          ВН

          3044−3011

          ПС Партизанская

          ВН

          1151−1152

          СН

          3550−3549

          ПС Иннокентьевка

          ВН

          3548−3547

          ПС Солянка

          ВН

          1119−1120

          ПС Рыбинская

          ВН

          1127−1126

          ПС Совхозы

          ВН

          118−1125

          ПС Раздолинская

          ВН

          1110−1109

          СН

          3532−3531

          ПС Комб. Завод № 33

          ВН

          3527−3526

          ПС Заозёрновская № 13

          ВН

          4004−4005

          ПС Уральская

          ВН

          3528−3529

          ПС Тульская

          ВН

          3545−3544

          ПС Рассвет

          ВН

          3571−3570

          ПС Н. Камала

          ВН

          3503−3502

          ПС ПУР

          ВН

          3589−3811

          ПС Межово

          ВН

          3540−3541

          ПС В. Уря

          ВН

          3542−3543

          ПС Малиновка

          ВН

          3564−3563

          ПС Кулижниково

          ВН

          3560−3561

          ПС Унер

          ВН

          1185−1186

          ПС Жилпосёлок

          ВН

          1113−1114

          ПС Подсобное хозяйство

          ВН

          3579−3580

          ПС Победа

          ВН

          3567−3566

          ПС Н. Троицкая

          ВН

          3569−3568

          ПС Ирбейская тяговая

          ВН

          1135−1134

          ПС Тальская

          ВН

          3576−3577

          ПС Агинская

          ВН

          1147−1148

          СН

          3562−3265

          ПС Нагорная

          ВН

          1138−1139

          СН

          3573−3574

          ПС Маловка

          ВН

          3588−3587

          ПС Тумаково

          ВН

          3586−3585

          ПС У. Яруль

          ВН

          3584−3583

          • Таблица 1.7 — Отключенные ветви ЛЭП и трансформаторов
          • Наименование ветви

            Номера узлов по схеме замещения

            Т ПС Подсобное хозяйство

            3580−1060

            2 Т ПС Тумаково

            3585−1055

            1 Т ПС Н. Троицкая

            3569−1065

            1 Т ПС Победа

            3566−1068

            2 Т ПС М. Камала № 17

            3505−1009

            2 Т Ирбейская-тяговая

            1134−1137

            1 Т Саянская-тяговая

            2202−2204

            Средняя сторона ПС Рыбинская

            1128−3546

            Средняя сторона Камала 2-тяговая 1Т

            1105−3501

            Средняя сторона Камала 2-тяговая 2Т

            1104−3501

            1 Т ПС Буйная-тяговая

            3513−1161

            Средняя сторона Камарчага-тяговая 2Т

            1197−3706

            Низкая сторона Камарчага-тяговая 1Т

            1198−2727

            2 Т ПС Карьеры

            4006−1016

            Низкая сторона ПС Уяр-тяговая 1Т

            1171−2710

            Средняя сторона ПС Уяр-тяговая 2Т

            1172−3606

            Т-48 отпайка Кравченко-тяговая-В. Рыбное

            3558−3556

            Т-84 Шалинская-Сугристое

            3703−3702

            Средняя сторона ПС Мана-тяговая 2Т

            2209−2707

            Низкая сторона ПС Мана-тяговая 1Т

            2210−3608

            Средняя сторона ПС Партизанская № 47 2Т

            1153−3550

            Т-46 Саянская-тяговая-Иннокентьевка 46

            3539−3547

            Т11 Камала 2-тяговая-Н. Камала

            3501−3502

            Т65 Ирбейская-тяговая-Рассвет

            3572−3571

            Т20 Нагорная-Ирбейская-тяговая

            3573−3572

            Т32 Тальская-Подсобное хозяйство

            3576−3579

            • 2. Методика расчета параметров установившихся режимов электрических систем
            • 2.1 Математическая постановка задачи
            • Расчет УР электрических систем заключается в определении напряжений в узлах системы, используя которые определяются потокораспределения и потери мощности в электрических сетях (ЭС). Математически эта задача формулируется как решение системы нелинейных уравнений, описывающих режим. Основой математического описания являются законы Ома и Кирхгофа. Наиболее удобным для реализации на ЭВМ являются уравнения узловых напряжений (УУН), связывающие напряжения в узлах ЭС и мощности (токи), подводимые к этим узлам, через параметры схемы.
            • В данном программном комплексе используются УУН в форме баланса мощностей [2]
            • , i = 1,2,…n (2.1)
            • или в матричном виде
            • ,
            • где матрица собственных и взаимных проводимостей обладает следующими свойствами:
            • -;; .
            • В данных уравнениях функция щSi комплексных переменных соответствует небалансу полной мощности в i-узле, n+1числу узлов ЭС, включая балансирующий с заданным напряжением Uб и заданной фазой д, равной нулю.
            • Для построения алгоритма расчета параметров УР на ЭВМ необходимо оперировать УУН с вещественными величинами. Тогда система УУН в прямоугольных координатах в форме баланса активных и реактивных мощностей имеет следующий вид
            • , (2.2)
            • ,
            • где i = 1, 2,…, n;; - векторы действительных и мнимых составляющих напряжений, относительно которых решается данная система уравнений.
            • Функции (2.2) описывают небалансы активных и реактивных мощностей в i-ом узле, которые определяются как разница между расчетными и заданными значениями мощностей
            • , (2.3)
            • .
            • Выбор данной формы УУН и разделения переменных обусловлен более высокой сходимостью и меньшей трудоемкостью итерационных процессов решения в прямоугольной системе координат, чем в полярной.
            • УУН (2.2) справедливы для ЭС, где нагрузки учтены значениями требуемой мощности, принимаемой либо неизменной, либо изменяющейся в соответствии со статическими характеристиками.
            • Если генерация задана активной мощностью и модулем напряжения, то вместо соответствующих уравнений баланса реактивной мощности (2.3) учитываются квадратные уравнения
            • i = 1, 2,…, n. (2.4)
            • Эти генераторные узлы являются базисными по напряжению и балансирующими по реактивной мощности, пределы изменения которой
            • (2.5)
            • задаются константами, зависящими от допустимой перегрузки генератора по токам ротора и статора.
            • Таким образом, для определения напряжений в узлах ЭС решается двухмерная система нелинейных алгебраических УУН (2.2),(2.4). При подстановке точных решений функции небалансов обращаются в нуль.
            • Точное решение системы нелинейных уравнений можно получить лишь теоретически как результат бесконечного итерационного процесса. Практически решение уравнений УР считается достигнутым, если на данной итерации каждое уравнение сбалансировано погрешностью з:
            • (2.6)
            • i = 1, 2,…, n
            • 2.2 Методы и алгоритм расчета установившихся режимов электрических систем
            • Решение системы нелинейных уравнений представляет наиболее трудоемкую часть алгоритма расчета на ЭВМ параметров режима. Определение напряжений из уравнений (2.2), (2.4) принципиально возможно, однако нелинейность УУН не позволяет напрямую решить эту задачу. Они вычисляются методом последовательных итераций по методу Ньютона первого порядка. Основное достоинство метода заключается в быстрой и устойчивой сходимости, что позволяет надежно определить параметры нормальных, а также тяжелых и близких к предельным электрических режимов.
            • Уравнение (2.6) в матричном виде запишется следующим образом
            • (2.7)
            • Метод Ньютона заключается в замене решения нелинейных уравнений решением систем линейных уравнений путем линеаризации первых. Последнее можно получить с помощью ряда Тэйлора. Если принять текущие (искомые) значения переменных U (k), лежащих в достаточно малых окрестностях ДU = U (k) — U (0) относительно начальных (исходных) значений U (0), то решаемые УУН приближенно можно представить следующим линейным отрезком ряда Тэйлора
            • , i = 1, 2, …, n
            • или в матричном виде
            • .
            • Если учесть, что в точке решения небалансы уравнения равны нулю, обозначив поправки искомых уравнений как ДUj = Uj — Uj (0), получим линеаризованные УУН
            • , i = 1, 2,…, n (2.8)
            • или в матричном виде
            • ,
            • где — производные, образующие матрицу Якоби.
            • Так как используются первые производные, то метод Ньютона относится к методам первого порядка.
            • Если во всех узлах ЭС заданы активные и реактивные мощности (узлы P, Q — const), то система линейных уравнений имеет вид
            • , (2.9)
            • где, , , —
            • квадратные матрицы — блоки размера n производных небалансов активной и реактивной мощностей по действительным и мнимым составляющим напряжений узлов;
            • — вектор-функции небалансов активных и реактивных мощностей в узлах, вычисляемых по формулам (2.2);
            • — векторы поправок искомых переменных .
            • Производные вычисляются следующим образом:
            • — диагональные элементы
            • ,
            • , (2.10)
            • ,
            • .
            • — недиагональные элементы
            • ,, (2.11)
            • , .
            • В выражениях производных собственные и взаимные проводимости узлов численно определяются с учетом комплексных коэффициентов трансформации
            • ,, .
            • Недиагональные элементы матрицы Якоби нулевые, если узел j непосредственно не связан с узлом i. Для схем реальных ЭС размером в несколько сотен узлов количество ненулевых элементов в матрице Якоби значительно меньше нулевых. Такие матрицы большого размера 2n Ч 2n характеризуется как слабо заполненные или разреженные. Заполненность матриц систем линейных уравнений для таких схем не превышает 1−3%.
            • Если схема ЭС имеет опорные генераторные узлы, то в матрице Якоби диагональные элементы производных реактивных небалансов заменяются производными уравнений (2.4) вида
            • ,, i = 1, 2,…, n.
            • Число уравнений узловых напряжений (2.2), (2.4) также остается равным 2n. Для того чтобы увеличить скорость решения системы линейных уравнений, решение производится методом упорядоченного исключения переменных по Гауссу с использованием поэлементной формы представления обратной матрицы коэффициентов и минимизаций общего количества ненулевых элементов. Определение поправок напряжения из линеаризованных уравнений (2.9) соответствует внутреннему итерационному процессу метода Ньютона. Уточнение значений переменных на k-ом шаге выполняется в соответствии с выражениями
            • ,, i = 1, 2,…, n. (2.12)
            • При этом для опорных генераторных узлов неизвестные значения реактивной мощности вычисляются в процессе расчета по формуле (2.2) для реактивной мощности.
            • Модуль напряжения в опорных узлах поддерживается неизменным, если расчетные значения реактивной мощности источника находятся в допустимых пределах (2.4).
            • Если полученное значение реактивной мощности нарушает пределы, то расчетная величина заменяется нарушенным пределом и данный узел становится неопорным, его напряжение определяется из решения уравнений (2.9).
            • Получив на k-ой итерации значения неизвестных и соответствующие им невязки уравнений (2.2), расчет напряжений заканчивается, если погрешность балансирования уравнений не более допустимой величины з:
            • i = 1, 2, …, n. (2.13)
            • Величина допустимой невязки УУН зависит от назначения расчета, класса номинального напряжения рассчитываемой сети и других факторов. Так, при расчете режимов районных ЭС значение следует принять около 0,5−1,0 МВ? А.
            • В итоге отметим, что итерационный процесс вычисления напряжений методом Ньютона осуществляется в соответствии со следующей схемой:
            • а) определение расчетных мощностей узлов и небалансов уравнений (2.2);
            • б) вычисление элементов, формирование матрицы Якоби (2.10), (2.11) и решение линеаризованных уравнений (2.9);
            • в) уточнение искомых напряжений в узлах по (2.12);
            • г) контроль точности решения в соответствии с (2.13) и так далее, до сходимости итерационного процесса, то есть до выполнения условия (2.13), или фиксации его расходимости.
            • 2.3 Расчет параметров установившегося электрического режима
            • После решений уравнений УР и получения напряжений в узлах ЭС выполняется второй этап задачи.
            • Это расчет потокораспределения мощностей и токов в схеме, потерь мощности в ветвях, мощности балансирующего источника и другие; также определяются суммарные параметры электрического режима: заданная мощность линий, потери мощности в линиях, трансформаторах и шунтах сети, потребление и генерация во всей ЭС.
            • Электрический режим ЭС однозначно определяется значениями напряжений в узлах, которые в практических целях обычно представляются в виде модулей
            • . (2.14)
            • и фаз напряжений
            • . (2.15)
            • Другие параметры режима определяются в цикле обхода системы на основе классических соотношений теории электрических цепей через найденные значения напряжений и заданные параметры схемы.
            • При этом каждая ветвь ij схемы (кроме поперечных) просматривается с двух сторон. Вычисление проиллюстрируем с двух сторон. Вычисления проиллюстрируем на фрагменте сети (рисунок 2.1), содержащей продольные и поперечные элементы.
            • Рисунок 2.1 — Фрагмент схемы замещения сети
            • Для продольной ветви ij со стороны узла j имеем
            • . (2.16)
            • Мощности по ветвям находятся по формулам
            • , (2.17)
            • . (2.18)
            • Эти мощности отличаются друг от друга на величину потерь мощности
            • . (2.19)
            • В последнем выражении учтено, что произведение комплексно-сопряженных чисел равно квадрату их модуля.
            • Потери мощности для всей сети
            • i?j (2.20)
            • Заданная мощность в начале линии
            • (2.21)
            • и во всей ветви
            • . (2.22)
            • Мощность балансирующего (n+1) узла
            • . (2.23)
            • Для поперечных ветвей схемы отметим:
            • — фазный ток ветви на землю
            • . (2.24)
            • — фазный ток шунта при известной нагрузке
            • . (2.25)
            • — трехфазная мощность (потери) шунта
            • . (2.26)
            • Поток в начале ветви с учетом мощности шунта
            • (2.27)
            • Если к узлу i примыкает j продольных ветвей, то расчетная нагрузка узла находится по формуле
            • (2.28)
            • Тогда с учетом заданной нагрузки в узле небалансы мощностей узла (2.3)
            • , (2.29)
            • строго и естественно характеризуют точность решения уравнений установившегося режима.
            • 2.4 Алгоритм работы программы
            • Алгоритм расчета параметров установившегося режима ЭС поясняется укрупненной блок-схемой, представленной на рисунке 2.2, и состоит из трех основных частей:
            • — ввод, обработка, вывод исходных данных и формирование уравнений установившегося режима охватывается блоками 1−4;
            • — решение уравнений, описывающий режим, и непосредственный расчет параметров установившегося состояния ЭС характеризуется блоками 5−15;
            • — вывод параметров электрического режима, переход к новой схеме или завершение расчетов отражены в блоках 16−25.
            • Суть алгоритма программы заключается в следующем:
            • — блок 1: ввод исходных данных (считываются данные о параметрах ЭС и программных констант, подготовленные заранее на магнитном диске с помощью экранного редактора);
            • — блок 2: обработка данных (осуществляется сортировка данных по их виду; подсчитывается количество узлов, ветвей, выделяются опорные генераторные узлы, балансирующий узел, ветви линий, трансформаторов, реакторов; выполняется расчет проводимостей ветвей и узлов, формирование матриц проводимостей в виде сквозных списков, перенумерация узлов ЭС и определяются ранги исходной схемы, что позволяет упростить подготовку исходной информации за счет возможности ее произвольного ввода; перенумерация узлов осуществляется внутри алгоритма, а все внешние ссылки и сообщения поступают в заданной (исходной) нумерации. При этом производится контроль связности графа схемы. В итоге формируются уравнения узловых напряжений вида (2.2), (2.4).
            • — блок 3: определение необходимости просмотра и корректировки данных;
            • — блок 4: просмотр и корректировка программных (управляющих) констант и параметров ЭС, сгруппированных в табличном виде. Есть возможность дополнения и удаления узлов и ветвей схемы, при этом все изменения данных осуществляются в оперативной памяти, оставляя без изменения исходный файл (блок 4)
            • — блок 5: вычисление небалансов (невязок) уравнений по формулам (2.2), (2.4);
            • — блок 6: контроль точности решения (балансирования) уравнений установившегося режима по критерию (2.13). При выполнении последнего решение уравнений заканчивается и осуществляется переход к блоку 15. В противном случае, то есть если хотя бы одно из уравнений имеет недопустимый небаланс, выполняется следующая итерация решения УУН;
            • — блок 7: счетчик числа внешних итераций, выполняемых по выражениям (2.12). Номер текущей k-й итерации увеличивается на единицу;
            • — блок 8: контроль сходимости решения УУН. Если номер текущей k-й итерации не превышает ее предельного значения kдоп, (задаваемый параметр), то продолжается процесс решения УУН, то есть выполняется переход к формированию линеаризованных уравнений (2.9). При отсутствии сходимости за допустимое число итераций (k > kдоп) процесс решения УУН прерывается. Появляется перечень узлов, информацию о которых следует проверить и внести изменения в данные этих узлов или примыкающих к ним ветвей;
            • — блок 9: вычисление по выражениям (2.12), (2.15) элементов матрицы Якоби и формирование системы линеаризованных уравнений (2.9);
            • — блок 10: решение методом Гаусса систем линеаризованных уравнений (2.9);
            • — блок 11: уточнение по формулам (2.12) напряжений на очередном внешнем (k+1) шаге метода Ньютона;
            • — блок 12: вычисление реактивной мощности опорных и неопорных генераторных узлов;
            • — блок 13: определение необходимости смены базиса. Устанавливается в результате появления опорных генераторных узлов, изменивших свой тип, и выявления неопорных генераторных узлов, расчетная реактивная мощность которых возвращается в указанные пределы;
            • — блок 14: смена состава (списка) опорных и неопорных генераторных узлов (смена базиса);
            • — блок 15: вычисление параметров электрического режима по формулам (2.14−2.18);
            • — блок 16: определение необходимости вывода параметров режима в табличном или графическом видах;
            • — блок 17: подготовка параметров режима к выводу в табличном виде в полной или укороченной формах. Группировка параметров по узлам и ветвям, по классам напряжения и районам;
            • — блок 18: вывод параметров режима на бумагу;
            • — блок 19: вывод параметров режима на экран;
            • — блок 20: запись параметров режима на жесткий диск;
            • — блок 21: вывод параметров режима в графическом виде;
            • — блок 22: определение необходимости вывода графического изображения результатов на печать;
            • — блок 23: вывод графического представления режима на бумагу;
            • — блок 24: контроль необходимости корректировки схемы;
            • — блок 25: определение необходимости перехода к расчету режима новой схемы.
            • Отметим, что после каждого этапа можно выбрать направление работы программного комплекса, управляя траекторией решения задачи.
            • Блок-схема программы REGIM приведена на рисунке 2.2.
Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой