Расчёт и оптимизация работы участка электроснабжения региональной энергосистемы при подключении нового присоединения
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ия нагрузки.
2.2 Далее полностью повторяем расчет системы по разд.1
Благодаря уменьшению потребляемой нагрузками реактивной мощности в связи с её компенсацией, уменьшились токи в линиях, что привело к уменьшению потерь в них и повышению напряжений в узлах сети, а это дало увеличение потребляемой нагрузками мощностей. Для получения прежних значений потребления активной мощности корректируем величины сопротивлений нагрузок в сторону увеличения.
Значения коэффициентов коррекции оказались равными:
k1 = 1.019309 k2 = 1.080479; k3 = 1.027687
Результаты расчета помещены в сводную табл 5
2.3 На основании результатов расчета приходим к следующим выводам
коэффициент мощности системы благодаря компенсации реактивной мощности нагрузок существенно вырос (0.922 против0.896.);
коэффициент мощности у системы в целом оказался даже выше, чем у нагрузок (0.922 против 0.823). Это объясняется получением значительной зарядной мощности от распределённых емкостей линий;
за счёт уменьшения токов в линиях уменьшились потери в них (5.86+j46.743 МВА - до и 5.463 +j43. 65 МВА - после компенсации реактивной мощности нагрузок);
уменьшение потерь в линиях дало увеличение коэффициента полезного действия системы (0.987 против 0.988).
3. Определение параметров сети относительно точки присоединения (узла 4)
Для расчёта режима работы сети после подключения нового присоединения сеть до его подключения представим эквивалентной схемой, состоящей из эквивалентной ЭДС и входного сопротивления относительно точки П.
Эквивалентную ЭДС (напряжение холостого хода) берём из предыдущего расчета (разд. 2). В нашем случае:
Еэкв = Uh = U4 = 130.83 - j2.602 = 130.856e -j1.139 кВ.
Для нахождения входного сопротивления эквивалентного источника вычислим ток короткого замыкания в узле 4 (точка П). Этот расчет выполним методом узловых потенциалов:
YkUk =JJk.
Матрица проводимостей может быть получена из ранее составленной матрицы Y вычеркиванием четвертой строки и четвертого столбца, поскольку узел 4 заземляется:
Yk =.
Столбцовую матрицу (вектор) узловых токов также получаем из вектора JJ:
JJk =.
Вектор узловых напряжений:
Uk ==Yk -1JJk.
Результат решения системы уравнений:
Uk1=121.518 - j11.914 кВ;
Uk2=129.273 - j8.345 кВ;
Uk3=107.257 - j3.58 кВ.
В соответствии с законом Ома и первым законом Кирхгофа ток в месте короткого замыкания (см. схему рис. 1.2):
Ik = +=3.718e -j84.528 кА.
Входное сопротивление эквивалентного источника:
Zv= Uh/Ik =35.191e j83.389 Ом.
4. Расчет параметров линии присоединения (ЛРП) и режима работы
Исходные данные для нового присоединения:
- активная мощность в конце ЛРП
- Р2 = 0.25Re(Sn4) = 112.807МВт;
- реактивная мощность в конце ЛРП
- Q2 = 0.3 Im(Sn4) = 93.317Мвар;
- полная мощность в конце ЛРП
- S2 = Р2+j Q2=112.807+j93.317;
- длина ЛРП ln = 255 км
Ориентировочное значение сопротивления нагрузки
Z2 ==270.366 + j 223.654 Ом.
Подключением компенсирующей ёмкости параллельно нагрузке Н4 уменьшим
в n=5 раз: Q2С = Q2/n.=18.663
Тогда S2С = Р2+ jQ2С =112.807+ j 18.663 МВA.
Тогда ориентировочное значение тока в конце ЛРП:
I2n ? S2С/(3Uh) = 0.291 кА.
Ориентируясь на это значение тока с учетом механической прочности и условий возникновения короны, а также однообразия с линиями Л1-Л4, в качестве ЛРП выбираем линию АС-300/39 напряжением 220 кВ, имеющую один провод в фазе. Первичные параметры этой линии определяем по справочнику:
ro = 0.098 Ом/км; xo = 0.429 Ом/км; bo = 2.6410-6 См/км; go = 0.
Вторичные параметры линии:
- характеристическое сопротивление
Zc == 405.701 -45.75j Ом;
- коэффициент распространения
= (1.208 +10.71j)10-4 1/км.
Зададимся ориентировочным значением фазного напряжения в конце ЛРП
U2n = kkUh
и определим примерное значение модуля и комплекса сопротивления нагрузки Н4:
z2 ?; Z2n = z2ejarg(S2С) =319.552+j52.868
Тогда входное сопротивление ЛРП определится так:
Z1n = Zc=377.77+j84.45
Ток на входе ЛРП
I1n =
напряжение на входе ЛРП
U1n = Z1nI1n
Напряжение, ток и мощность на выходе ЛРП:
U2n = U1nсh(?ln) - I1nZcsh(?ln);
I2n = I1nсh(?ln) - (U1nsh(?ln))/Zc;
S2n = 3[U2n].
Изменяя величину kk, добиваемся того, чтобы мощность S2n равнялась бы заданному значению S2С. Для нашего примера имеем: kk = 0.84908. Результаты вычислений:
U1n = 125.944-13.025j кВ; U2n = 102.654-42.509j кВ;
I1n = 0.31-0.104j кA; I2n = 0.291-0.181j кA;2n = 112.807+18.663j MВА.
Величина компенсирующей ёмкости и сопротивление батареи конденсаторов
Сk = = 6.41610-6 Ф.
, Zck = -j 496.086 Ом.
Уточненное значение сопротивления нагрузки с учетом получения заданной мощности S2C
, Z2 = 194.917 + j?161.24 Ом.
5. Расчет сети после подключения присоединения
5.1 Подключение присоединения учитываем в схеме рис. 1.1 путем присоединения к узлу 4 (точка П) потенциала равного U1n
В результате, в решаемой в разд. 3 системе уравнений элементы столбцовой матрицы узловых токов станут равны:
J1p = J1; J2p = J2; J4p = zl4-1Е2++zl2-1U1n
Полученные в результате решения системы уравнений Uр =Yk -1JJр
значения напряжений U1, U2, U3, а также U4= U1n помещены в табл. 5.