Теоретические основы энергосистем

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

,,РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ”

(РГОТУПС) 

Факультет                  «Транспортные средства»                                       
 

Кафедра    «Электроснабжение электрических железных дорог»          
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 

по дисциплине           «Теоретические основы энергосистем»                . 
 

Выполнил: Соколов Д.В.                           Адрес:       Костромская обл.,        0340-ЭНС-2145                                     г. Буй.           
 

Рецензент: Миронов Юрий Николаевич. 
 
 

Москва 2007г.

Задание на контрольную работу.

       Рассчитать  параметры схемы замещения электропередачи, состоящей из двухцепной линии напряжением 110кВ, питающей двухтрансформаторную районную подстанцию (ГПП). Определить мощность в начале линии и отклонение напряжения на шинах 10кВ подстанции. Линия выполнена сталеалюминиевыми проводами. 

       Исходные  данные:

Сечение проводов линии……………………………………….……

Мощность  трансформатора …………………………………...….

Напряжение  короткого замыкания тр-ра…………………………..

Ток холостого  хода тр-ра………………………………………….…

Потери  короткого замыкания тр-ра………………………………

Потери  холостого хода тр-ра………………………………….…..

Мощность  нагрузки на шинах 10кВ……………………………

Длина линии…………………………………………............................

Номинальное первичное напряжение…………………….….

Коэффициент мощности нагрузки…………………………….…..  

Решение. 

1. Составим схему замещения линии и трансформаторов. 

2. Определим  значения сопротивлений и проводимостей.

Активное  сопротивление линии:

,

где - активное сопротивление сталеалюминиевого провода марки АС-70. 

 

Индуктивное сопротивление линии:

,

где - индуктивное сопротивление сталеалюминиевого провода марки АС-70.

 

Емкостная проводимость линии:

,

где - емкостная проводимость сталеалюминиевого провода марки АС-70.

 

Активная  проводимость ветви  намагничивания трансформатора:

 
 

Реактивная  проводимость ветви  намагничивания трансформатора:

 

Активное  сопротивление обмотки  трансформатора:

 

Индуктивное сопротивление обмотки трансформатора:

3. Определим  схемные значения сопротивлений  и проводимостей и укажем их на схеме. 

 
 

 

 

4. Расчет  ведем по звеньям схемы замещения с учетом емкостной проводимости линии и потерь мощности в линии и трансформаторов. 

       Определим мощность в начале расчетного звена  трансформаторов. Мощность в начале расчетного звена трансформаторов определяется как сумма мощностей на шинах 10 кВ и потерь мощности в обмотках и сердечнике трансформаторов. Потери мощности в обмотках трансформаторов определяются как:

        ,

       где и - активное и индуктивное сопротивления обмоток трансформаторов, Ом;

        - мощность на шинах 10 кВ подстанции, МВА. 

         

       Определим мощность на шинах 10 кВ.

        ,

       где - активная мощность нагрузки;

        - реактивная мощность нагрузки. 

       

         

         

       Определим потери мощности в сердечнике трансформатора. 

        ,

       где - активные потери;

        - реактивные потери. 

       

         

         

       Определим мощность в начале расчетного звена. 

       

       

5. Определим  мощность в конце линии передачи: 

        ,

       где - мощность, подводимая к трансформаторам, МВА.

        - мощность в конце линии, МВА. 

       Через проводимость линии протекает ее зарядная емкостная мощность, МВАр: 

       

         

         

6. Определим  потери мощности в линии: 

        ,

       где и -активное и индуктивное сопротивление линии, Ом; 

 

7. Определим  мощность в начале линии (в  начале звена). 

         

         

8. Определим  напряжение на первичной стороне  трансформаторов ГПП. Напряжение на первичной стороне трансформаторов ГПП определяется как разность между напряжением на шинах районной подстанции, питающей линию, и падением напряжения в линии: 

        ,

       где - напряжение на шинах районной подстанции, кВ;

              - активная мощность в начале линии, МВт;

              - реактивная мощность в начале линии, МВАр. 

       Для режима максимальных нагрузок напряжение на шинах районной подстанции на 5% выше номинального напряжения линии.