Расчет режимов разомкнутых электрических сетей, страница 5

          По напряжению на шинах высшего напряжения  и мощности  в начале обмотки высшего напряжения по формулам (6.12) и (6.15) находим напряжения в точке О

                  ;                        (6.46)

                                       .                                    (6.47)

Теперь для звена электрической сети О-1с (обмотки среднего напряжения) аналогичным образом по вычисленному напряжению  и мощности в начале обмотки определяем приведенное к обмотке ВН напряжение на шинах среднего напряжения

         ;                                  (6.48)

                                    .                                       (6.49)

          Так же находим приведенное к обмотке ВН напряжение на шинах низшего напряжения подстанции

                  ;                           (6.50)                    

                                     .                                       (6.51)

          И, наконец, рассчитываем действительные напряжения на шинах среднего и низшего напряжений

                                       ;                                         (6.52)

                                           .                                     (6.53)

          Абсолютно идентично определяются напряжения подстанций с автотрансформаторами.

6.6. Расчет режима разомкнутых электрических сетей

одного номинального напряжения

          Рассмотрим  принципы расчета режима разомкнутой  сети (рис.6.10), в которой проведенными преобразованиями, описанными в § 6.5 , мощности в узлах представлены расчетными нагрузками , а участки сети - сопротивлениями линий R и Х.

          Выделим два характерных случая: расчет по заданному напряжению  в наиболее удаленной от источника точке n и расчет, когда известно напряжение  источника питания А. Заметим, что второй случай является наиболее характерным. При поведении расчетов воспользуемся основными соотношениями, полученными в §§ 6.3 и 6.4.

           Для случая, когда задано напряжение в наиболее удаленной точке  расчет сводится к последовательным расчетам от конца к началу каждой линии в отдельности, начиная с последней.

           По мощности  и напряжению   узла n в соответствии с формулой (6.11) находят потери мощности в последней линии

                                                 .                                     (6.54)

           Далее с учетом потерь мощности по формуле (6.10) определяют мощность в начале линии

                                                         ,                                            (6.55)

а по выражению (6.5) - напряжение в узле (n-1), используя формулу (6.9)

                                 .                     (6.56)

            И. наконец, вычисляют модуль напряжения в узле (n-1), используя формулу (6.9)

                                            .                               (6.57)

           На этом заканчивается расчет режима последней линии.

              Теперь переходим к расчету режима предыдущей линии (n-1) для чего по первому закону Кирхгофа, примененному к узлу (n-1), находим мощность  в конце линии (n-1)

                                                           .                                     (6.58)

             Далее расчет других параметров режима  выполняем по формулам (6.54) - (6.57), которые использовались для участка n. При этом исходными данными для их вычисления являются мощность , напряжение  и сопротивления  и  линии (n-1). Аналогично ведутся расчеты и для остальных участков, вплоть  до источника А.

             Напряжение  в общем случае отличается от напряжения  как по величине, так и по фазе. В приведенном расчете напряжение  в конце каждого участка принималось совмещенным с вещественной осью. Причем вещественная ось для напряжения при расчете участка (n-1) сдвинута по фазе относительно вещественной оси при расчете режима участка n. Аналогичный сдвиг характерен и для других участков. Это иллюстрируется векторными диаграммами напряжений, построенными в соответствии с формулами (6.56) и (6.57) для линий n и (n-1) и приведенными на рис.6.11.

             Рассмотрим теперь последовательность расчета наиболее характерного случая, когда заданы расчетные нагрузки узлов и напряжение  источника питания. Здесь расчет ведут методом последовательных приближений. В качестве начального приближения принимается, что напряжения во всех узловых точках равны номинальному напряжению сети, и по формулам (6.18) и (6.19), а также по первому закону Кирхгофа находится распределение мощностей в сети.

             Применительно к схеме, представленной на рис.6.10, это выглядит следующим образом. Вычисляют потери мощности  на последнем участке и с их учетом мощность  в начале участке

                                                   ;                                (6.59)

                                                            .                                       (6.60)

             На основании первого закона Кирхгофа для узла (n-1) определяют мощность

                                                         .                                       (6.61)

             Аналогично расчет распределения мощностей ведется и для других участков и заканчивается в первом приближении определением мощности  в начале первого участка, непосредственно связанного с источником питания А.

            Затем ведется расчет напряжений в узлах сети в первом приближении. При этом исходными данными являются заданное напряжение  источника и найденные по формулам (6.60) мощности в начале каждого из участков.

             Для первого участка cети по формулам (6.20) имеем

                                                      (6.62)

и далее модуль этого напряжения

                                               .                               (6.63)

            Расчет напряжений в других узлах ведется аналогично и заканчивается вычислением напряжения в точке n

                                  .          

           При необходимости достижения большей точности расчет распределения мощностей по формулам (6.59)-(6.61) и напряжений по формулам (6.61), (6.62) повторяют во втором приближении. При этом исходными данными для расчета мощностей является найденное  напряжение  и расчетные нагрузки узлов, а для расчета напряжений узлов - напряжение  и только что найденные во втором приближении мощности в начале участков.