Расчёт и оптимизация работы участка электроснабжения региональной энергосистемы при подключении нового присоединения
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
;
5.2 Расчет токов, мощностей, КПД, коэффициента мощности выполняется по тем же формулам, что и в разд. 1 и 2
Таблица 5.1 Результаты расчета помещены в сводной табл. 5.1.
Сравниваемые величиныИсходный режим работы сетиЭкономичный режим работы сетиРежим работы после подключения присоединенияНапряжения в узлах, кВU1121.492 -5.597122.101 -5.6 122.101 -5.6U2128.459 -3.672129.542 -3.694129.543 -3.694 U3130.783 -3.143131.174 -3.151130.147 -3.96U4130.721 -1.13130.856 -1.139126.616 -5.904Токи линий, АI1325 -29.22319 -27.182319 -27.182I253 23.3855 25.955272 -9.031I3573 -39.007541 -34.685541 -34.685I4423 -33.388414 -31.362509 -30.368Токи нагрузок, АIn1409 -38.216404 -37.388404 -37.388In2529 -40.542494 -35.482494 -35.482In3498 -36.833486 -34.939482 -35.748Токи трансформаторов, АItr149 -179.60549 -177.21959 -42.981Itr286 -62.59690 -64.31690 -64.316Токи источников, АIЕ1443 -12.59440 -10.571669 -12.725IЕ21011 -27.208952 -24.2941048 -24.453Мощности нагрузок, МВАSn1125.656+j80.42125.656+j80.42125.656+j77.874Sn2163.059+j122.294163.059+j122.294163.059+j101.055Sn3162.512+j108.341162.512+j108.341159.976+j99.144SnS451.226+j311.055451.226+j311.055448.691+j278.073Мощности потерь в линиях, МВАSlS5.86+j46.435.463 +j43.4657.673+j59.837Мощности потерь в трансформаторах, МВАStr10.011+j0.6690.011+j0.6730.017+j0.996Str20.035+j2.0940.039+j2.3070.039+j2.307Мощности трансформаторов, МВАSStr117.606-j1.60317.637-j2.598-17.229-j13.164SStr217.119+j29.00717.102+j31.06317.401+j30.577Мощности источников, МВАSЕ1168.791+j37.699168.651+j31.474254.442+j57.459SЕ2368.502+j189.448355.776+j160.577390.917+j177.761SES537.293+j227.147524.427+j192.051645.359+j235.220Мощность Si1, МВт393939Si2, МВт41.1628.68728.687КПД 0.9870.9880.972Коэффициент мощности0.8960.9220.926
напряжения в первом и втором узлах незначительно увеличилось, в третьем и четвертом - незначительно снизились, следовательно незначительно снизились и их мощности;
токи первой и третьей линий не изменились. Токи второй и четвертой линии увеличились. Увеличение тока во второй линии объясняется снижением напряжения четвертого узла;
увеличились мощности, потребляемые нагрузками. Это требует дополнительной регулировки сопротивления нагрузок для получения прежних мощностей, что выходит за пределы задания;
КПД и коэффициент мощности снизились из-за увеличения токов в линиях;
мощности источников Е1 и Е2 увеличились;
вторая линия стала более нагруженной
6. Расчет переходных процессов
Пусть следует рассчитать переходные процессы в ЛРП, считая её линией без потерь, при её включении в точке П.
Сразу после коммутации по ЛРП будет перемещаться падающая волна (рис.6.1,а).
Рисунок. 6.1 - Исходная схема
Поскольку время пробега волны по всей линии (l/v) составляет доли миллисекунд и значительно меньше периода синусоидального напряжения (20 мс), то за время переходного процесса напряжение сети не успевает существенно измениться. Это позволяет считать падающую волну не зависящей от времени и имеющей прямоугольный фронт.
Допустим, что в момент коммутации напряжение в точке П имело положительное амплитудное значение (наиболее тяжелый переходный процесс), тогда напряжение и ток падающей волны будут
upad(t) = Uh= 130.856 кВ; ipad= upad /zc.
Другие исходные данные:
- длина ЛРП и её первичные параметры:
- l = 255 км; хо = 0.429 Ом/км; bo = 2.6410-6 Cм/км;
- R - активное сопротивление нагрузки Н4:
- R = Re(Z2) =194.917 Ом;
- - L - индуктивность нагрузки Н4:
- L = w-1Im(Z2) = 0.513 Гн;
- С - компенсирующая ёмкость, подключенная параллельно нагрузке Н4:
- С = Сk =6.41610-6 Ф;
- zc - характеристическое сопротивление ЛРП без учета потерь в ней:
zc == 403.113 Ом.
Когда падающая волна дойдет до конца ЛРП, где включена нагрузка Н4 и компенсирующая емкость С, то возникнет отраженная волна, расчет которой произведем по схеме рис. 6.1,б.
Для определения характера и длительности переходного процесса в схеме замещения с помощью входного операторного сопротивления цепи составим характеристическое уравнение и определим его корни:
+ zc= 0,,2 = -383.30551.19j 1/c.
Длительность переходного процесса
п === 1310 -3 c.
Расчет волны, отраженной от конца ЛРП, произведем операторным методом. Изображение отраженной волны:
Uo(р) = Upad(р)K(р),
где Upad(р)= upad/р - изображение напряжения падающей волны;
K(р) = - коэффициент отражения в операторной форме,
- операторное сопротивление нагрузки ЛРП.
Результаты для изображения и оригинала отраженной волны (см. приложение 1):
Uo(р) = ;
uo(t) = -64.44-120.7e-383.3tcos(551.2t)+175.8e-383.3tsin(551.2t).
Временная зависимость напряжения в месте присоединения ЛРП:
u(t)= upad(t)+ uо(t).
Временные зависимости токов в конце ЛРП:
ipad(t) = upad(t)/zc; iо(t) = uо(t)/zc; i(t) = ipad(t)- iо(t).
На основании этих формул построены графики зависимостей напряжений и токов в конце ЛРП (см. приложение 1).
Общее выражение отраженной волны напряжения:
uо(t,y) = -64.44-120.7e383.3 (t-y/v)cos(551.2(t-y/v))+175.8e-383.3(t-y/v)sin(551.2(t-y/v)),
где: y - расстояние от конца ЛРП до рассматриваемой точки;
v = 3105 км/c - скорость движения волн в ЛРП.
Для момента времени, когда отраженная волна прошла половину ЛРП, зависимость uо(y) будет следующей:
uо(y) = -64.44-120.7?exp(-383.3(0.5l-y)/v)cos(551.2(0.5l-y)/v) +175.8exp(-383.3(0.5l-y)/v)sin(551.2(0.5l-y)/v).
Эпюры распределения напряжения и тока вдоль ЛРП построим, используя последнее выражение, а также формулы:
u(y) = upad(y) + uо(y); ipad(y) = upad(y)/zc;о(y) = uо(y)/zc; i(y) = ipad(y) - iо(