Характеристики и параметры элементов электроэнергетической системы

Министерство образования  и науки РФ

Федеральное государственное  автономное образовательное

учреждение высшего  профессионального образования

 «Северо-Восточный  федеральный университет им. М.  К. Аммосова»

Технический институт (филиал) в г.Нерюнгри

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа №1

Дисциплина: «Системы электроснабжения»

Тема: «Характеристики  и параметры элементов электроэнергетической  системы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 3 курса,

группы ЭС 10(4),

Криволапов.А.В.

 

Проверил: ст.преподаватель

кафедры ЭПиАПП

Шарипова А.Р.

 

 

Нерюнгри 2013

Задание №1.

Определить параметры  схем замещения двухцепной ВЛ 110 кВ длиной 60 км с проводами марки АС150/24, смонтированной на двухстоечных деревянных опорах с расстоянием между соседними фазами по горизонтали 4 м. Параметры провода АС150/24 для ВЛ 110 кВ (таблица 1).

Таблица 1

r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0, мкСм/км
0,198	0,416	2,736

 

 

Решение.

Так как цепи линии  расположены на отдельно стоящих  опорах, то их взаимное влияние в  симметричном режиме работы весьма мало и при определении параметров схемы замещения могут быть использованы удельные параметры для одноцепной линии с проводами АС 150/24 (таблица 1).

 

Рисунок 1 – Модификация схемы  замещения ВЛ при допущении об отсутствии потерь на корону (q_Л = 0)

 

В общем случае параметры ВЛ длиной l до 300 км с числом параллельных цепей одного номинального напряжения n_ц определяются выражениями, не учитывающими распределенности параметров по длине:

В данном случае при числе линий n_ц = 2 (рис.1), пренебрегая потерями на корону (q_Л = 0), имеем:

 

При установившихся режимах сетей с допустимо пренебречь изменением генерируемой линией реактивной мощности при изменении напряжения на концах линии. Заменим ветви с емкостной проводимостью постоянными мощностями, равными половине суммарной зарядной мощности линии (рис.2):

где: Q_C0 – зарядная мощность на 1 км линии.

 

Рисунок 2 – Модификация схемы замещения ВЛ при замене емкостной проводимости постоянной зарядной мощностью

 

 

В рассматриваемом случае:

Тогда:

Оценим относительное  значение зарядной мощности рассматриваемой линии, принимая в качестве базисного значения передаваемой мощности:

где: I – ток в проводе фазы линии;

j = 1,1 А/мм² – плотность тока в проводе фазы линии;

F = 150 мм² – сечение алюминиевой части провода.

Получаем:

и

При этом:

Судя по расчетам, пренебрегать зарядной мощностью линии 110 кВ при составлении схемы замещения не допустимо. Это заключение особенно важно для ВЛ более высоких напряжений, в то время как для ВЛ с оправдан отказ от учёта зарядной мощности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №2.

На понижающей подстанции установлены два трансформатора типа ТДН-16000/110 со следующими каталожными данными (таб.2):

Таблица 2

SТ.ном, МВА	UВ.ном, кВ	UН.ном, кВ	ΔРК, кВт	ΔРХ, кВт	uКЗ, %	iХХ, %
16	115	11	85	19	10,5	0,7

 

Определить приведенные  к стороне ВН параметры схемы замещения двух параллельно включенных трансформаторов.

Рисунок 3 – Схема замещения двухобмоточного трансформатора при представлении ветви намагничивания комплексной проводимостью

Рисунок 5 – Схема замещения  двухобмоточного трансформатора при  представлении ветви намагничивания мощностью потерь холостого хода

 

Решение.

В рассматриваемом случае параметры схемы замещения одного двухобмоточного трансформатора определяются:

 

  ,

где:

Итак, для однофазного  трансформатора получим:

В общем случае при  включении параллельно одинаковых трансформаторов количеством n_Т параметры эквивалентной схемы замещения:

В данном случае (n_Т = 2), используя полученные выше результаты, для схемы замещения понижающей подстанции в целом получим:

Для трансформаторов класса 110 кВ допустимо  использование схемы, где ветвь  намагничивания замещена мощностью  потерь холостого хода. В рассматриваемом  случае: