Расчет сопротивлений линий электропередач, трансформаторов подстанций

Составим схему замещения трансформатора с расщепленной обмоткой:

Активное сопротивление:

r_T = 120 * 115² / 25² * 10^-3 = 2.52 Ом

Реактивное сопротивление:

x_T = (10.5 * 115²) / (100 * 25) = 55.55 Ом

Активная проводимость:

g_T = 25*10³/ 115² = 1.89 * 10^{-6 См}

Потери реактивной мощности на создание намагничивающего поля:

 = 0.163 МВаР

Реактивная проводимость:

Эквивалентные значения потерь мощности холостого хода для подстанции:

- Активная: ;

- Реактивная: ;

где   n – число трансформаторов.

Если на подстанции подключено несколько трансформаторов (n), в схеме замещения учитываются эквивалентные параметры: сопротивления уменьшаются в 2 раза, потери мощности в намагничивающей ветви увеличиваются во столько же раз.

 Ом;

Суммарные потери мощности в трансформаторах:

- Активная    ;

- Реактивная ;

Cоставляем эквивалентную упрощенную схему замещения для двух трансформаторов подстанции:

Для схемы замещения (рисунок 8) суммарные потери в  n параллельно

работающих трансформаторах составляют:

- Активная   

- Реактивная

Приведенная мощность подстанции:

.

Подстанция №5

Схема трансформаторов                     Паспортные данные:

 S_ном = 80 МВ*А  I_x = 0.65%

u_кВС = 11%           U_номВ = 115 кВ    

u_кВН = 18.5%         U_номС = 38.5 кВ

 u_кСН = 7%             U_номН = 11 кВ

 = 365 кВт      = 64 кВт      

Составим схему замещения трансформатора:

Рисунок 7- Схема замещения трансформатора

Сопротивления обмоток:

- Активные         ;

 - Реактивные:     

 Ом

 Ом

 Ом

Отсюда:

В нашем случае сопротивление обмотки среднего напряжения меньше нуля считаем его равным 0.

Активная проводимость:

;

Потери реактивной мощности на создание намагничивающего поля:

;

Реактивная проводимость:

;

Эквивалентные значения потерь мощности холостого хода для подстанции:

- Активная:    ;

- Реактивная: ;

Рассматриваемая в курсовой работе электростанция (ТЭЦ) выдает электроэнергию на трех уровнях напряжений: генератором, 35 кВ и в энергосистему по линии ПО кВ. Все указанные напряжения меньше 220 кВ, поэтому в расчетах электростанция может быть представлена приведенной мощностью на шинах ВН. Если за положительное направление мощности, генерируемой на станции, то распределение потоков мощности по обмоткам в эквивалентной упрощенной схеме замещения трансформаторов, установленных на ТЭЦ.

Эквивалентная упрощенная схема замещения для двух трансформаторов подстанции:

Полная мощность генератора равна:

S_ген = P_тэц + jQ_тэц

где реактивная составляющая генератора равна:

Q_тэц = P_тэц*tgφ_ТЭЦ = 140*0.45=63МВАр

откуда S_ген = 140+j63

Суммарная мощность со стороны обмотки низшего напряжения равна:

S_H = S_ген - S₆ = (P_тэц - P₆) + j (Q_тэц - Q₆) = (140-70)+j(63-21)=70+j42 МВа

Мощность со стороны обмотки среднего напряжения:

S_С = P₅ + jQ₅ = 90 +j27 МВа

Мощность со стороны обмотки высокого напряжения:

S_B = S_ген - S₆ - S₅ =(P_ген - Р₆ - P₅)+ j (Q_ген – Q₆ - Q₅)=(140 – 70 - 90) + j(63-27 - 21) = -20+j15 МВа

Потери мощности в обмотках не зависят от направления потоков мощности и для схемы замещения суммарные потери в двух работающих трансформаторах по приближенным формулам составят:

Приведенная мощность 5^й подстанции:

S_пр5 = S_ген - S₆ - S₅ - ∆S_T∑ =(P_ген - Р₆ - P₅ - ∆P_T∑)+ j (Q_ген - Q₆ - Q₅ - ∆Q_T∑) = (140 – 70 – 90 – 0.58) + j(63 - 27 – 21 – 14.87) = -19.42+j0.37 МВа

 Так как расчетная мощность подстанции получилась отрицательна, то в дальнейшем рассматриваем пятую подстанцию как нагрузку, а знак расчетной мощности меняем на противоположный:

S_пр5 = -19.42+j0.37 МВа

Подстанция №2

Схема трансформатора                       Паспортные данные:

 S_ном = 80 МВ*А  I_x = 0.5%

u_кВС = 11%            U_номВ = 230 кВ    

u_кВН = 32%            U_номС = 121 кВ

 u_кСН = 20%                     U_номН = 11 кВ

 = 430 кВт   = 125 кВт

Коэффициент выгодности трансформатора:

Активные сопротивления в трансформаторе:

Индуктивные сопротивления:  

Активная проводимость:

;

Потери реактивной мощности на создание намагничивающего поля:

;

Реактивная проводимость:

;

Эквивалентные значения потерь мощности холостого хода для подстанции:

- Активная:    ;

- Реактивная: .

Эквивалентная упрощенная схема замещения для подстанции:

Подстанция №1

Схема трансформатора                       Паспортные данные:

 S_ном = 32 МВ*А  I_x = 0.5%

u_кВС = 11%            U_номВ = 230 кВ    

u_кВН = 34%            U_номС = 121 кВ

 u_кСН = 21%                     U_номН = 11 кВ

 = 130 кВт   = 20 кВт

На подстанции установлены автотрансформаторы без нагрузки на нижней обмотке.

Коэффициент выгодности трансформатора:

Активные сопротивления в трансформаторе:

;

Индуктивные сопротивления:  

Так как x_C<0, тогда принимаем x_C=0.

Активная проводимость:

;

Потери реактивной мощности на создание намагничивающего поля:

;

Реактивная проводимость:

;

Так как на  подстанции установлено три АТ, то для упрощенной схемы