Проектирование питающих электрических сетей энергосистем: Учебное пособие для курсового проектирования по дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети», страница 8

 

 

 

Рис. 2.1. Взаимное расположение подстанций и источника питания

 

          Рис. 2.2. Первый вариант сети                     Рис. 2.3. Второй вариант сети

(кольцевая сеть)                                             (разомкнутая сеть)

3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

          Расчетом потокораспределения называется расчет потоков мощности на участках электрической сети, в данном случае – в линиях. В общем случае эти мощности зависят от сопротивлений линий. Однако на данном этапе линии еще не выбраны и их сопротивления неизвестны. Поэтому расчет потокораспределения является приближенным и проводится при следующих допущениях:

1. Все линии кольцевой сети выполнены проводом одного сечения с одинаковым расположением фаз относительно друг друга и относительно земли;

2. Не учитываются потери мощности в элементах сети и зарядные мощности линий.

Первое из принятых допущений означает, что отношение индуктивного сопротивления к активному для всех участков одинаково. Сеть, обладающая таким свойством, называется однородной.

Предварительный расчет потокораспределения производится для обоих вариантов сети в нормальном режиме и в послеаварийных режимах. Послеаварийным называется режим, возникающий после отключения одной из линий электропередач или после отключения одной цепи двухцепной линии.

Перед расчетом потокораспределения необходимо определить длины линий L_i и полные комплексные мощности нагрузок и источника ограниченной мощности (если он есть)    

Расчет потокораспределения в кольцевой сети в нормальном режиме производится в следующем порядке:

1. Источник питания условно разрывается на два источника, и сеть представляется в развернутом виде (рис. 3.1). На этом же рисунке наносятся искомые мощности. Мощности в головных линиях (головными называются линии, присоединенные к источнику питания неограниченной мощности) принимаются направленными от источника к нагрузке. Направления остальных мощностей выбираются произвольно.

 

 

Рис. 3.1. Развернутый вид кольцевой сети с точками потокораздела

2. Определяются потоки мощности в головных линиях по правилу моментов. Это правило формулируется следующим образом: мощность на головном участке равна сумме произведений мощностей нагрузок на сопряженные комплексы суммарных сопротивлений между нагрузкой и противоположным источником питания, деленной на сопряженный комплекс суммарного сопротивления между источниками питания.

Математическая запись правила моментов имеет вид:

                                                        (3.1)

где  – мощность головного участка;  – мощность i-й нагрузки, причем источник ограниченной мощности также считается нагрузкой, мощность которой принимается со знаком «минус»; n – суммарное число нагрузок и источников ограниченной мощности;  – сопряженный комплекс суммарного сопротивления между i-й нагрузкой и противоположным выбранному головному участку источником питания;  – сопряженный комплекс суммарного сопротивления между источниками питания.

          При учете первого из принятых допущений, согласно которому все линии имеют одинаковое сечение, правило моментов упрощается и принимает вид     

                                                      (3.2)

где  – суммарная длина линий между i-й нагрузкой и противоположным выбранному головному участку источником питания;  – суммарная длина линий между источниками питания.

          Одним из свойств однородных сетей является отсутствие взаимного влияния режимов активной и реактивной мощности. Поэтому формула (3.2) может быть записана отдельно для активной и реактивной мощностей:

                                                      (3.3)

                                                     (3.4)

          На рис. 3.1 головными являются линии Л1 и Л5, число нагрузок и источников ограниченной мощности n = 4, а суммарная длина линий между источниками питания равна