Электрические сети и энергосистем доп разделы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ТРАНСПОРТА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ

"МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

Кафедра «Электрификация и электроснабжение»

Автор: Е.В. Новиков

Задание и методические указания по выполнению контрольной
работы по дисциплине

«Электрические сети и энергосистемы»
для студентов 5 курса

Специальность: 23.05.05 «Системы обеспечения движения
поездов»

Специализация: «Электроснабжение железных дорог»

Квалификация выпускника: специалист

Форма обучения: заочная

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Рассчитать параметры схемы замещения электропередачи,
состоящей из двухцепной линии напряжением 110 кВ,
питающей двухтрансформаторную районную подстанцию
(ГПП). Определить мощность в начале линии и отклонение
напряжения на шинах 10 кВ подстанции. Линия выполнена
сталеалюминиевыми проводами.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1

Таблица 2

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Рекомендуется следующий порядок расчета:

• • Составить схему замещений линии и трансформаторов.
• • Определить значения сопротивлений и проводимостей и
  указать их численные значения на схеме.
• • Определить мощность в начале линии.
• • Определить отклонение напряжения на шинах 10 кВ под-
  станции без учета коэффициента трансформации трансфор-
  маторов.

• 1. Электрический расчет воздушной линии 110 кВ

Электрический расчет линии рекомендуется выполнять по
П-образной схеме замещения, а трансформаторов — по Г-
образной схеме.

Расчет ведется по звеньям схемы замещения с учетом
емкостной проводимости линии и потерь мощности в линии и
трансформаторах.

• 1.1. Определить мощность в начале расчетного звена
  трансформаторов. Мощность в начале расчетного звена
  трансформаторов определяется как сумма мощностей на шинах
  10 кВ и потерь мощности в обмотках трансформаторов. Потери
  мощности в обмотках трансформаторов определяются как:

.2

^S об = , (Rt+jxt ), (1)

U_Н

где r_T и x_T - активное и индуктивное сопротивления
обмоток трансформаторов,Ом;

S _ГПП - мощность на шинах 10 кВ подстанции, МВА.

• 1.2. Определить мощность, подводимую к трансформаторам
  путем сложения мощности в начале расчетного звена
  трансформаторов с мощностью холостого хода

трансформаторов.

Следует отметить, что через проводимости
трансформаторов протекает мощность холостого хода
трансформаторов:

4,=x^t/tt) ₍₂₎

где n — число трансформаторов на подстанции;

^ст потери активной мощности в стали трансформатора, кВт;

S_H — номинальная мощность трансформатор», irRA- ’

Z_o — ток холостого хода трансформатора, %.

• 1.3. Определить мощность в конце линии передачи с уче-
  том половины зарядной мощности линии:

где 5^_г —мощность в конце линни, МВА;

Sv —мощность, подводимая к трансформаторам, МВА,

Через проводимость линии протекает ее зарядная емкостная
мощность. Mвар

Q-UfaL, (4)

^где Ч) — номинальное напряжение линни, кВ;

4₀ —удельная емкоогаая проводимость линии, См/км;

Д —длина линии, км.

• 1.4. Определить потери мощности в линии

• • S²

*^Sji = ^г(^гл+М₁ (5)

где г_янх_л—активноеииндуктивмоесопротивления линии, Ом;

• 1.5. Определить мощность в начале линии (в начале звена)

Sjis —Sjii + ASji’ (®)

Определить напряжение на первичной стороне транс-
форматоров ГПП. Напряжение на первичной стороне транс-
форматоров ГПП определяется как разность между напряже-
нием на шинах районной подстанции, питающей линию, и па-
дением напряжения в линии:

й₂ ^й^^^^л - j ^р'^хл ^^гл ™
и. ^J и, ' *'

где Ь\ — напряжение на шинах районной подстанции, кВ;

^ —активная мощность в начале линии, МВт;

• 6, —реактивная мощность в начале линии, МВАр.

В расчетах следует принять, что для режима максимальных
нагрузок напряжение на шинах районной подстанции на 5%
выше номинального напряжения линии.

• 2. Расчет отклонения напряжения от номинального
  значения на шинах 10,5 кВ

Для расчета отклонения напряжения на шинах 10,5 кВ от
номинального необходимо определить напряжение на шинах
вторичного напряжения ГПП, приведенное к первичному (т.е.
без учета коэффициента трансформации трансформаторов). Для
этого можно воспользоваться формулой (7), подставив вместо
параметров линии параметры трансформатора, а вместо
значений величин с индексом 1 — значения напряжения и
мощностей в начале расчетного звена трансформаторов в
соответствии со схемой замещения.

^₌^._{l00% (8)}

На основании расчетов необходимо сделать вывод о
возможности обеспечения требуемого уровня напряжения на
шинах ГПП с помощью РПН установленных там трансфор-
маторов.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

• 1. Электроснабжение нетяговых потребителей
  железнодорожного транспорта. Устройство, обслуживание,
  ремонт: Учебное пособие. Под ред. В.М. Долдина. М.: ГОУ
  Учебно-методический центр по образованию на ж.д.транспорте.
  - 2010.
• 2. Электроэнергетические системы и сети. Учебное
  пособие. Ковалев И.Н. М.: ФГБОУ Учебно-методический центр
  по образованию на ж.д.транспорте. 2012.
• 3. Справочник по проектированию электрических сетей.
  Файбисович Д.Л. НЦ ЭНАС, 2005 г., 320 с.
• 4. Расчёты нормальных и предельных по мощности
  установившихся режимов сложных энергосистем. Учебное
  пособие. Шелухина Т.И. М., МЭИ, 2005, 52 с.
• 5. Электротехнический справочник. Т. 3. Под ред. В.Г.
  Герасимова. М., МЭИ, 2002, 964 с.
• 6. Караев Р.И., Волобринский С.Д., Ковалев И.Н. Электри-
  ческие сети и энергосистемы. — М,: Транспорт, 1988. — 326 с.
• 7. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения
  промышленных предприятий. — М.; Энергоатомиздат, 1984. 472
  с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Техническое данные тра^инм: трансформаторов