Расчет предварительного потокораспределения в сложнозамкнутой сети

 

 

          Мощность в начале участка  А-2 будет равна:

 

 

Мощность в  конце участка А-1 найдем по первому  закону Кирхгофа:

 

 

          Мощность в начале участка  А-1 будет равна:

 

 

3.2 Вторая итерация

 

На этом этапе расчет проводим с учетом напряжений точке сети:

Мощность в начале и  конце участка А-1:

 

 

Так как U_н= U_А, то мощность в конце участка будет равна:

 

 

         Мощность в начале и конце  участка А-2:

 

 

Так как U_н= U_А, то мощность в конце участка будет равна:

 

 

         Мощность в начале и конце  участка А-6:

 

 

Так как U_н= U_А, то мощность в конце участка будет равна:

 

 

          Мощность в начале и конце  участка А-7:

 

 

Так как U_н= U_А, то мощность в конце участка будет равна:

 

 

Далее найдем напряжения в точках сети:

 

 

 

 Далее определим  мощности, мощность в начале участка  1-2:

 

 

Мощность в  конце участка 1-2:

 

 

Мощность в  начале участка 2-3:

 

 

Мощность в  конце участка 2-3:

 

Мощность в  начале участка 6-5:

 

 

Мощность в  конце участка 6-5:

 

 

Мощность в  начале участка 7-6:

 

 

Мощность в  конце участка 7-6:

 

 

Далее найдем напряжение в точках 3 и 5:

 

 

         Тогда мощность в начале участка 3-4 найдем по первому закону Кирхгофа:

 

 

 

          Мощность в конце участка 3-4:

 

 

Мощность в  начале участка 4-5 найдем по первому закону Кирхгофа:

 

 

Мощность в  конце участка 4-5:

 

 

         Определим погрешность вычислений:

         Погрешность активной составляющей мощности на участке 1-2:

 

 

Погрешность реактивной составляющей мощности на участке 1-2:

 

 

         Погрешность активной составляющей  мощности на участке 7-6:

 

 

Погрешность реактивной составляющей мощности на участке 7-6:

 

 

         Погрешность активной составляющей  мощности на участке 5-4:

 

 

Погрешность реактивной составляющей мощности на участке 5-4:

 

 

         Погрешность активной составляющей  мощности на участке 3-4:

 

 

Погрешность реактивной составляющей мощности на участке 3-4:

 

 

          Так как погрешность не превышает  заданную 5%, следовательно, расчет  выполнен верно, а уточнение  распределения мощностей на этом  этапе можно остановить, конечная схема представлена на рис 3.2.

Рис. 3.2 – Схема уточненного потокораспределения линейных мощностей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  РАСЧЕТ  СЕТИ В ПОСЛЕАВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ОДНОЙ ИЗ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

 

          Послеаварийный режим заключается  в обрыве или плановом отключении  одной из питающих линий. Обрыв линии с наибольшей нагрузкой является наиболее тяжелым послеаварийным режимом. В нашем случае, таким обрывом будет являться обрыв питающей линии А-6. Для расчета воспользуемся методом наложения. Схема послеаварийного режима представлена на рис. 4.1. Мощность участка А-6 компенсируем мощностью – , и расчет ведем с учетом нахождения повторного распределения с учетом мощности только поврежденного участка.

           Таким образом, составим систему  для двух контуров по методу контурных мощностей:

 

                                                (4.1)

 

где Z^*_ij – сопряженный комплекс полного сопротивления участка линии. Рассчитаем эти сопротивления:

 

                          (4.2)

     

Рис. 4.1 – Схема  расчета для послеаварийного  режима

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           Выразим линейные мощности через контурные:

 

                                                                                                   (4.3)   

 

          Далее составим уравнений по первому закону Кирхгофа для точек 6 и 2, подставляя значения линейных мощностей из (4.3):

 

                        (4.4)

 

          Подставляя полученные значения в систему (4.1), получаем:

 

             (4.5)

 

         Разрешая данную систему, мы имеем:

 

 

Найдем остальные  мощности по выражению (4.3)

 

         Выполним проверку, подставив найденные значений в выражение (4.1):

 

           Как мы видим, проверка выполняется,  значит, расчет проведен верно.  Далее, воспользовавшись методом  наложения, мы рассчитаем линейные  мощности с учетом мощности аварийного участка:

 

          Точка потокораздела по активной мощности осталась в точке 4. Точкой потокораздела по реактивной мощности стала точка 5. Схема послеаварийного режима представлена на рис. 4.2

 

 

 

 

Рис. 4.2. – Схема  послеаварийного режима

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Найдем послеаварийные токи на  участках сети по выражению (2.1):

 

 

          На основании данного расчета  составим таблицу сравнения допустимых и послеаварийных токов, а также уточним выбор марок проводов:

 

 

 

 

Таблица 4.1 –  Сравнение послеаварийных и допустимых токов, уточнение марки проводов:

Участок сети	Послеаварийный  ток, Iiав, А	Допустимый  ток, Iдоп, А	Марка провода
А-1	43,7	210	А-50
1-2	9,87	105	А-16
А-2	83,8	265	А-70
2-3	72,7	265	А-70
3-4	27,34	105	А-16
5-4	6,47	175	А-35
6-5	45,04	265	А-70
7-6	66,2	105	А-16
А-7	102	210	А-50

 

             Как мы видим, марки проводов  и выбранное сечение подходят для послеаварийного режима, значит, оставляем их без изменения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ПРОВЕРКА СЕТИ  ПО ДОПУСТИМОЙ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ

 

         Проверка по допустимой потери  напряжения осуществляется по  любому пути от питающего пункта, до точки потокораздела. При  этом, необходимо, чтобы выполнялось  условие, что потери напряжения будут меньше допустимых потерь:

 

;                                                                                                (5.1)

 

          Допустимые потери напряжения  в нормальном режиме составляют 5-7%; В послеаварийном 12–14%, потери напряжения определяются по формуле:

 

;                                                                          (5.2)

 

Где P_k и Q_k –мощности участков сети, кВт и кВАр, соответственно, R_k и X_k – сопротивления участков сети, Ом, n – количество участков. В начале проведем проверку для нормального режима, от питающего пункта до точки потокораздела 4 по пути А–2–3–4:

 

 

          Определим погрешность:

 

 

         Что удовлетворяет условию (5.2), погрешность не превышает допустимого значения 5%. Далее определим потери напряжения для послеаварийного режима от источника до точки потокорадела по активной мощности 4 по пути А–2–3–4:

 

 

         Определим погрешность:

 

 

         Что удовлетворяет условию (5.2), погрешность не превышает допустимого  значения 12%. Далее определим потери  напряжения для послеаварийного  режима от источника до точки потокорадела по реактивной мощности 5 по пути А–2–3–4–5:

 

 

         Определим погрешность:

 

 

          Что удовлетворяет условию (5.2), погрешность не превышает допустимого значения 12%. Так как потери напряжения не превышают допустимые, следовательно расчет проведен верно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данном курсовом проекте была рассчитана сложнозамкнутая  электрическая сеть методом преобразования. В результате были найдены точки потокораздела по активной и реактивной мощностям, сделан предварительный выбор марок проводов каждого участка сети. Затем было определено уточнённое потокораспределение с учетом потерь мощности и напряжения. Сделан расчет наиболее тяжелого послеаварийного режима. На заключительном этапе была выполнена проверка сети по допустимой потере напряжения.

 

          БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Шпиганович, А.Н.  Методические указания к оформлению  учебно-технической документации [Текст] / А.Н. Шпиганович, В.И. Бойчевский. – Липецк: ЛГТУ, 1997. – 32 с.

2. Файбисович, Д.  Л. Справочник по проектированию  электрических сетей [Текст] / Д. Л. Файбисович. – М.: Изд-во НЦЭНАС, 2006. – 320 с.

         3. Бойчевский, В.И. Методические указания и контрольные задания к курсовому проекту по дисциплине «Электрические сети систем электроснабжения»[Текст] / В.И. Бойчевский, А.Н. Шпиганович. – Липецк: ЛГТУ, 2008. – 24 с.