Анализ различных режимов работы сети «БашРЭС-Уфа»

3.2.2 Расчёт установившихся послеаварийных режимов (обрыв участка 1-2  ПГЭС - Красный Ключ)

Сеть необходимо проверить в следующем режиме:

-в кольце при отключение одного источника ПГЭС – Красный Ключ.

Рис.10.4 - Перетоки мощности в кольце при отключении источника 1-2

3.2.2.1 Расчет потоков мощности на участке сети.

Согласно формулам 3.5, 3.6 рассчитываются потоки мощности на участках сети.

Определяем мощности в начале и конце участка 2-3:

 МВА,

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 3-4:

 

 

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 4-5

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 5-6

 

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 6-7

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 7-8

 

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 8-9

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 9-10

 

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 10-11

 

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 11-12

МВт,

 МВАр;

 МВА.

Определяем мощности в начале и конце участка 12-1

МВт,

 МВАр;

 МВА.

При аварии на линии  «ПГЭС - Красный Ключ» вся мощность участка сети будет направлена  в сторону ПС «Полянская»:   Определим ток в линии:

Таким образом,  на основании полученного результата, можно сказать, что линия недогружена в момент передачи по ней максимальной мощности.

Обрыв участка цепи «ПГЭС-Красный Ключ» не приведет  к недопустимым перегрузкам на участке «ПГЭС-Полянская» и полному отключению линии, так как для провода марки АС-185/29 Iдоп=510 А, а в аварийном режиме по линии будет проходить ток .

3.2.2.2  Определение напряжений в узлах схемы

Определяем напряжения в узлах участка сети. Для этого необходимо определить падения напряжения между узлами. Падение напряжение образуется двумя составляющими: поперечной и продольной.

Определим напряжение в узле 12. При этом полагаем, что в узле 1 напряжение поддерживается на уровне 115 кВ.

Согласно формулам 3.10 и 3.11 рассчитываем напряжения на высокой стороне в узлах схемы:

- узел 1-12

 кВ,

кВ.

- узел 12-11

 кВ,

 кВ;

- узел 11-10

 кВ,

кВ;

- узел 10-9

 кВ,

 кВ;

- узел 9-8

 кВ,

кВ;

- узел 8-7

 кВ,

 кВ;

- узел 7-6

 кВ,

кВ;

- узел 5-6

 кВ,

 кВ;

- узел 4-5

 кВ,

кВ;

- узел 3-4

 кВ,

кВ;

- узел 2-3

 кВ,

кВ;

2) Напряжения на низкой стороне определяются по формуле 3.12, 3.13:

                        

,                где k_ТН – коэффициент трансформации, равный 115/10,5=0,091.

 кВ, откуда                       

U₁₂ = U^B_12H 0,091 =10,34 кВ,

 кВ, откуда                       

U₁₁ = U^B_11H 0,091 =10,03 кВ.

 кВ, откуда                      

U₁₀ = U^B_10H 0,091 =10,11 кВ.

кВ, откуда                       

U₉ = U^B_9H 0,091 =9,76 кВ.

кВ, откуда                        

U₈ = U^B_8H 0,091 =9,87 кВ.

 кВ, откуда                       

U₇ = U^B_7H 0,091 =9,802 кВ.

 кВ, откуда                       

U₆ = U^B_6H 0,091 =9,599 кВ.

 кВ, откуда                        

U₅ = U^B_5H 0,091 =9,59 кВ.

кВ, откуда                       

U₄ = U^B_7H 0,091 =9,67 кВ.

 кВ, откуда                   

U₃ = U^B_3H 0,091 =9,65 кВ.

 кВ, откуда                    

U₂ = U^B_2H 0,091 =9,60 кВ.

Рис.3.4 - Схема замещения сети при обрыве участка 1-2

 

Все проведённые расчёты заносим в таблицу 3.5

Таблица 3.5 - Расчёт напряжений в узлах схемы

Участок	PН, МВт	QН, МВАр	R, Ом	X, Ом	UН, кВ		∆U, кВ	UК, кВ
2-21	1,20196	0,5994	14,7	220,4	106,929		105,555	9,60
2-3	1,2118	0,3394	5,47	11,6	107,026		0,0973	106,929
3-31	1,7019	0,8496	7,35	110,2	107,026		106,048	9,65
3-4	2,9333	1,0155	1,57	3,34	107,101		0,074	107,026
4-41	0,7006	0,33998	14,7	220,4	107,101		106,314	9,67
4-5	3,6472	1,2070	3,61	7,66	107,310		0,2088	107,101
5-51	13,02	6,7195	1,27	27,95	107,310		105,457	9,59
5-6	16,7840	7,9194	2,44	4,19	107,996		0,6865	107,310
6-61	6,9176	3,6384	3,97	69,5	107,996		105,488	9,59
6-7	23,7432	11,3623	0,26	0,68	108,125		0,1285	107,996
7-71	7,20222	3,5258	0,46	11,56	108,125		107,720	9,80
7-8	31,3072	15,6812	2,82	7,24	109,960		1,8353	108,125
8-81	2,5042	1,264	7,35	110,2	109,960		108,553	9,87
8-9	33,9003	16,5197	0,66	1,71	110,419		0,4584	109,960
9-91	1,1249	0,5994	42,6	508,2	110,419		107,340	9,76
9-10	35,1608	17,1169	1,14	2,93	111,230		0,8112	110,419
10-101	0,5	0,2404	0,7	17,35	111,230		111,190	10,11
10-11	35,9921	17,8545	2,18	5,58	112,809		1,578	111,230
111-111	7,2192	3,805	3,975	69,5	112,809		110,295	10,03
11-12	44,1954	21,8130	2,13	5,46	114,669	1,8595			112,809
12-121	1,8022	0,89316	7,35	110,2	114,669	113,707			10,34
12-1	46,0883	22,4901	0,366	0,941	115	0,3307			114,669

3.2.2.3 Выбор средств регулирования напряжения

Согласно формулам 3.14 и 3.15 производим выбор средств регулирования напряжения.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 21

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 31

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 41

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 51

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 61

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 71

 

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 81

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 91

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 101.

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке ()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 111.

.

Напряжение потребителя при работе трансформатора на данной отпайке

()

кВ.

Рассмотрим выбор отпайки на примере узла 121.

.

Отпайка не требуется.

Все полученные значения занесены в таблицу 3.6

Таблица 3.6 - Выбор отпаек трансформатора

№ узла	Требуемое напряжение на шинах ПС, кВ	U на шинах ПС до регулирования, кВ	Рациональная отпайка	U на шинах ПС после регулирования, кВ
21	10,4	9,60	-4	10,37
31	10,4	9,65	-4	10,42
41	10,4	9,67	-4	10,44
51	10,4	9,59	-4	10,36
61	10,4	9,59	-4	10,36
71	10,4	9,80	-3	10,39
81	10,4	9,87	-3	10,44
91	10,4	9,76	-3	10,35
101	10,4	10,11	-1	10,33
111	10,4	10,03	-2	10,44
121	10,4	10,34	0	10,34

В соответствии с ГОСТом в аварийном режиме напряжение на шинах потребителя должно быть в пределах  0,9U_ном<U_потр<1,1U_ном Известно, что  U_потр=10 кВ, т.о. 9кВ<U_потр<11кВ. На основании расчётов можно сделать вывод о том, что необходимое  U_потр обеспечивается, но нужно его регулирование до U_{ном потр} =10 кВ.

3.2.3 Расчёт установившихся послеаварийных режимов (обрыв участка 1-12 ПГЭС - Полянская)

Сеть необходимо проверить в следующем режиме:

-в кольце отключение источника 1-12

Расчет мощностей и напряжений ведем аналогично, как и для отключения источника 1-2 ПГЭС – Красный Ключ предыдущего пункта. По формулам 3.5, 3.6. выполняется расчет покораспределения, результаты заносим в таблицы.

Таблица 3.7-Потокораспределение на участках сети при отключении  источника 1-12 

№ ветви	, МВт	, МВар	, МВт	, МВар	, МВт	, МВар
1-2	46.3179	23.7416	0.074971	0.192754	46.3928	23.9343
2-3	44.1142	21.2987	0.992540	2.104839	45.1067	23.4035
3-4	42.1352	20.0749	0.258605	0.550154	42.3938	20.6251
4-5	40.8736	18.7213	0.551707	1.170659	41.4253	19.8919
5-6	27.6329	11.8305	0.166702	0.286264	27.7996	12.1168
6-7	20.6775	8.39754	0.009792	0.025610	20.6873	8.42313
7-8	13.3249	4.62135	0.042414	0.108893	13.3673	4.73024
8-9	10.7956	3.94826	0.006594	0.017085	10.8022	3.96535
9-10	9.65602	3.66173	0.009193	0.023627	9.66521	3.68534
10-11	9.06838	3.54752	0.015630	0.040007	9.08401	3.58753
11-12	1.82061	0.49106	0.000572	0.001468	1.82118	0.49252

При аварии на линии  «ПГЭС - Красный Ключ» вся мощность участка сети будет направлена  в сторону ПС «Полянская»:   Определим ток в линии:

Таким образом,  на основании полученного результата, можно сказать, что линия недогружена в момент передачи по ней максимальной мощности, так как для провода марки АС-150/24  Iдоп=450 А.

Рис.3.5 - Схема замещения сети при обрыве участка 1-12

Все проведённые расчёты заносим в таблицу 3.8.

Таблица 3.8 - Расчет напряжений в узлах схемы.

Участок	PН, МВт	QН, МВАр	R, Ом	X, Ом	UН, кВ	∆U, кВ	UК, кВ	Рац. отпайка	U1, кВ
2-1	46.3928	23.934	0,366	0,941	115	1,911	113,088	-	-
2-21	1,20196	0,5994	14,7	220,4	113,088	111,785	10,172	-1	10,39
2-3	45.1067	23.403	5,47	11,6	113,088	4,4913	108,596	-	-
3-31	1,7019	0,8496	7,35	110,2	108,596	107,632	9,794	-3	10,38
3-4	42.3938	20.625	1,57	3,34	108,596	1,2472	107,349	-	-
4-41	0,7006	0,3399	14,7	220,4	107,349	106,564	9,69	-4	10,44
4-5	41.4253	19.891	3,61	7,66	107,349	2,8124	104,536	-	-
5-51	13,02	6,7195	1,27	27,95	104,536	102,638	9,340	-5	10,29
5-6	27.7996	12.116	2,44	4,19	104,536	1,1345	103,402	-	-
6-61	6,9176	3,6384	3,97	69,5	103,402	100,792	9,17	-6	10,30
6-7	20.6873	8.4231	0,26	0,68	103,402	0,107	103,294	-	-
7-71	7,20222	3,5258	0,46	11,56	103,294	102,870	9,36	-5	10,31
7-8	13.3673	4.7302	2,82	7,24	103,294	0,696	102,598	-	-
8-81	2,5042	1,264	7,35	110,2	102,598	101,094	9,19	-6	10,33
8-9	10.8022	3.9653	0,66	1,71	102,598	0,135	102,462	-	-
9-91	1,1249	0,5994	42,6	508,2	102,462	99,164	9,03	-7	10,34
9-10	9.66521	3.6853	1,14	2,93	102,462	0,2129	102,249	-	-
10-101	0,5	0,2404	0,7	17,35	102,249	102,205	9,30	-6	10,44
10-11	9.08401	3.5875	2,18	5,58	102,249	0,3894	101,859	-	-
11-111	7,2192	3,805	3,975	69,5	101,859	99,096	9,047	-7	10,33
11-12	1.82118	0.4925	2,13	5,46	101,859	0,0644	101,794	-	-
12-121	1,8022	0,8931	7,35	110,2	101,794	100,715	9,16	-6	10,30

В соответствии с ГОСТом в аварийном режиме напряжение на шинах потребителя должно быть в пределах 0,9U_ном<U_потр<1,1U_ном Известно, что  U_потр=10 кВ, т.о. 9кВ<U_потр<11кВ. На основании расчётов можно сделать вывод о том, что необходимое  U_потр обеспечивается, но нужно его регулирование до U_{ном потр} =10 кВ.

3.3 Общие выводы

После проведения анализа различных режимов работы сети «БашРЭС