Расчёт отклонений напряжения для участка сети системы электроснабжения. Нагрузка группы наиболее удалённых электроприёмников, подключенных к СП

Контрольная работа.

«Расчёт отклонений напряжения для участка сети системы электроснабжения»

Расчётная схема:

 

U                                         U₁                  U₂                                       U₃

ЦП                                          ТП 6/0.4кВ                        Л2               СП

                    Л1                                                                                            Эу

                                                                                                                         

                                                                                 НВРС

                                                                                                       Sу = Pу - jQу

                                               S = P - jQ                    Эв

ЦП – центр электропитания (шины РУ 6 кВ),

Л₁ – кабельная линия с алюминиевыми жилами напряжением 6 кВ длиной L₁, питающая ТП 6/0,4 кВ,

Sн – номинальная мощность трансформатора ТП,

НВРС – низковольтная (до 1000) распределительная сеть,

Л₂ – кабель с алюминиевыми жилами напряжением 380 В длиной L₂, питающий силовой пункт СП, к которому подключена группа наиболее удалённых электроприёмников Эу,

Эв – ближайший электропиёмник к шинам ТП,

S=P - jQ – нагрузка трансформатора ТП,

Sу=Ру - jQу – нагрузка группы наиболее удалённых электроприёмников, подключенных к СП.

Исходные данные:

Напряжение на ЦП

- в максимальном режиме, кВ                                 Uцп_mах = 10.1 кВ

- в минимальном режиме, кВ                                 Uцп_min = 10.3 кВ

Длина линии Л₁, км                                                  L₁ = 4 км

Сечение кабельной линииЛ₁, мм²                            s₁ = 50 мм²

Номинальная мощность трансформатора ТП, кВА                                         S = 1000 кВА

Длина линии Л₂, км                                                  L₂ = 0.15 км

Сечение кабельной линии Л₂, мм²                                          s₂ = 95 мм²

Нагрузка трансформатора ТП

- в максимальном режиме, кВА                              S_max  = 800 + j600 кВА

- в минимальном режиме, кВА                               S_min = 80 + j90 кВА

Нагрузка группы наиболее удалённых электроприёмников

- в максимальном режиме, кВА                               Sу_max =100 + j100 кВА

- в минимальном режиме, кВА                               Sу_min=15 + j20 кВА

1. Определим активные и реактивные сопротивления элементов участка сети системы электроснабжения.

1.1 Для кабельных линий:

По таблице 7,28 (1) выбираем активные и реактивные сопротивления кабелей.

            -активное удельное сопротивление

        - реактивное удельное сопротивление

                                        

найдём полное сопротивление кабелей:

1.2 Для трансформатора с номинальной мощностью S_ном = 630 кВА

Из (1) выбираем трансформатор ТСЗ-400/10 с параметрами;

номинальные напряжения на стороне ВН и НН

Uвн = 6 кВ                 Uнн = 0,4 кВ

потери мощности короткого замыкания

Pк = 5400 Вт = 5,4 кВт напряжение короткого замыкания

Uк = 5,5 %

активное сопротивление трансформатора

=                                 

индуктивное сопротивление трансформатора

=

полное сопротивление трансформатора

2.Определим потери напряжения в элементах системы электроснабжения.

2.1. Потери напряжения в линии Л₁ в максимальном режиме:

Uном вн = 6 кВ

=

где Xл₁ и Rл₁ мы взяли из формулы   Zл₁ = R₁ + jX₁

=

2.2 Потери напряжения в линии Л₁ в минимальном режиме:

=

=

2.3. Потери напряжения в трансформаторе в максимальном режиме:

=

=

2.4. Потери напряжения в трансформаторе в минимальном режиме:

=

=

2.5. Потери напряжения в линии Л₂ в максимальном режиме:

Uном нн = 0,38 кВ

=

=

потеря напряжения в линии Л₂ в максимальном режиме превышает 5%, увеличиваем сечение кабеля Л₂ :

                                

найдём полное сопротивление кабеля:

потеря напряжения в линии Л₂ в максимальном режиме:

3. Определим отклонения напряжения V в максимальном режиме для наиболее удаленных электроприёмников Эу и в минимальном режиме для ближайшего электроприёмника Эв.

3.1. Отклонение напряжения в максимальном режиме на ЦП:

=   

3.2. Отклонение напряжения в минимальном режиме на ЦП:

=

3.3. Отклонение напряжения в максимальном и минимальном режимах на ТП:

3.4. Отклонение напряжения в максимальном режиме на ТП за трансформатором:

3.5. Отклонение напряжения для наиболее удалённых электроприёмников:

такая величина отклонений недопустима, необходимо регулировать напряжение с помощью переключателей ПБВ на ТП:

Так как величина вторичного напряжения меняется ступенчато по 2×2,5% применим отпайку 5%, тогда отклонение напряжения для наиболее удалённых ЭП составит:

Удовлетворяет требованиям ГОСТа 13109 – 97.

3.6. Отклонение напряжения в минимальном режиме для ближайшего электроприёмника Эв:

Удовлетворяет требованиям ГОСТа 13109 – 97.

U                                         U₁                  U₂                                       U₃

ЦП                                          ТП 6/0.4кВ                        Л2               СП

                    Л1                                                                                            Эу

                                                                                                                        

                                                                                 НВРС

                                                                                                       Sу = Pу - jQу

                                               S = P - jQ                    Эв

 

             min

                                                                                                                  5%                                                                                                               

                                                                                                          4,026%

                                                                                                          

                                                                                                          1,67%

                                                                                                                  0%                                                                     

                                                                                                          -1,103%

 

max+2×2,5

                                                                               {ТП}                          -4,333%

                                                                                                                  -5,273%

                                                                                          

                                                                 max                               

                                                                                                                  -9,333%

 

4.Возможные пути улучшения напряжения НВРС.

4.1. При помощи переключателя трансформатора ПБВ, регулируем отклонение напряжения. Обычно производится перед летним и зимним сезоном, так как требуется отключать всю нагрузку, питаемую с этого трансформатора.

4.2. Включением двух трансформаторов на параллельную работу, таким образом