*Определим перетоки мощности ветви

 do i=2,n+1

 Pp(i)=Pp(i-1)-Pn(i-1)

 Qp(i)=Qp(i-1)-Qn(i-1)

 Write(6,*)'Pp(',i,')=',Pp(i)

 Write(6,*)'Qp(',i,')=',Qp(i)

 enddo

*Найдем точки токораздела активных и реактивных мощностей

 do i=1,n

 if(Pp(i+1).lt.0)then

 Write(6,*)' Точка токораздела активных мощностей'

 ia=i

 Write(6,*)'ia=',ia

 Goto 1

 endif

 enddo

1do i=1,n

 if(Qp(i+1).lt.0)then

 Write(6,*)' Точка токораздела реактивных мощностей'

 ir=i

 Write(6,*)'ir=',ir

 Goto 2

 endif

 enddo

2do i=1,n+1

 Pp(i)=abs(Pp(i))

 Qp(i)=abs(Qp(i))

 enddo

*Определение токов на участках линии

Write(6,*)' Токи на участках линии'

 do i=1,n+1

 Car(i)=(sqrt(Pp(i)**2+Qp(i)**2))/(Unom*sqrt(3))

 Write(6,*)'Car(',i,')=',Car(i),' A'

 enddo

*Определим эквивалентный ток

Carl=0

 do i=1,n+1

 Carl=carl+(Car(i)**2*l(i))/dl

 enddo

Carl=sqrt(Carl)

Write(6,*)' Эквивалентный ток равен'

Write(6,*)'Carl=',Carl,' A'

*Выбираем сечение кабеля

3 s=Carl/ej

Write(6,*)' Предварительный расчет сечения кабеля'

Write(6,*)'S=',S,' мм2'

Write(*,*)' Сечение кабеля'

Write(*,*)'S=',S

Write(*,*)' Введите сечение кабеля по паспорту'

Write(*,*)'S0='

Read(*,*)S0

Write(*,*)' Введите акт.сопротивление кабеля r0 Ом/км'

Write(*,*)'r0='

Read(*,*)r0

Write(*,*)' Введите инд.сопротивление кабеля x0 Ом/км'

Read(*,*)x0

*Определим потери напряжения на участках линии

Write(6,*)' Потери напряжения на участках линии'

 do i=1,n+1

 Ul(i)=Ul(i)+Pp(i)*l(i)*r0/Unom+Qp(i)*l(i)*x0/Unom

 Write(6,*)'Ul(',i,')=',Ul(i),' B'

 enddo

Определим потери напряжения до точек токораздела

Ua=0

 if(ia.le.ir)then

 do i=1,ia

 Ua=Ua+Ul(i)

 enddo

 Write(6,*)' Потеря напряжения до активной точки токораздела'

 Write(6,*)'Ua=',Ua,' B'

 do i=ir+1,n+1

 Ur=Ur+Ul(i)

 enddo

 Write(6,*)' Потеря напряжения до реактивной точки токораздела'

 Write(6,*)'Ur=',Ur,' B'

 else

 do i=ia+1,n+1

 Ua=Ua+Ul(i)

 enddo

 Write(6,*)' Потеря напряжения до активной точки токораздела'

 Write(6,*)'Ua=',Ua,' B'

 do i=1,ir

 Ur=Ur+Ul(i)

 enddo

 Write(6,*)' Потеря напряжения до реактивной точки токораздела'

 Write(6,*)'Ur=',Ur,' B'

 endif

 if(Ua.ge.Ur)then

 UU=Ua

 else

 UU=Ur

 endif

 if(UU.le.Udop)then

 Write(6,*)' Выбрать провод сечением '

 Write(6,*)'S0=',S0,' мм2'

 else

 Write(*,*)' Выбрать провод большего сечения'

 Goto 3

 endif

*Расчет для Аварийного режима

*Авария в начале линии

UU=0

 do i=1,n

 do j=i+1,n+1

 UU=UU+Pn(i)*l(j)*r0/Unom+Qn(i)*l(j)*x0/Unom

 enddo

 enddo

 Write(6,*)' При аварии в начале линии:'

 Write(6,*)' UU=',UU,' В'

 if(UU.gt.Udopa)then

 Write(6,*)' UU>',Udopa

 endif

*Авария в конце линии

UU=0

 do i=1,n

 do j=1,i

 UU=UU+Pn(i)*l(j)*r0/Unom+Qn(i)*l(j)*x0/Unom

 enddo

 enddo

 Write(6,*)' При аварии в конце линии:'

 Write(6,*)' UU=',UU,' В'

 if(UU.gt.Udopa)then

 Write(6,*)' UU>',Udopa

 endif

*Уточнение мощности в кольцевой сети

Write(6,*)'Уточненый расчет мощности кольцевой сети '

Write(6,*)' '

 Do i=2,n+1

 Pkon(i)=Pp(i)

 Qkon(i)=Qp(i)

 enddo

Pn(0)=0

Qn(0)=0

 Do i=1,ia

 ii=ia+1-i

 dP(ii)=(Pkon(ii)**2+Qkon(ii)**2)*r0*l(ii)/(Unom*Unom*1000)

 dQ(ii)=(Pkon(ii)**2+Qkon(ii)**2)*x0*l(ii)/(Unom*Unom*1000)

 Pnach(ii)=dP(ii)+Pkon(ii)

 Qnach(ii)=dQ(ii)+Qkon(ii)

 Pkon(ii-1)=Pnach(ii)+Pn(ii-1)

 Qkon(ii-1)=Qnach(ii)+Qn(ii-1)

 enddo

Write(6,*)' P источника И1 равна Pи1=',Pkon(0),' кВт'

Write(6,*)' Q источника И1 равна Qи1=',Qkon(0),' кВАр'

 do i=ia+1,n+1

 dP(i)=(Pkon(i)**2+Qkon(i)**2)*r0*l(i)/(Unom*Unom*1000)

 dQ(i)=(Pkon(i)**2+Qkon(i)**2)*x0*l(i)/(Unom*Unom*1000)

 Pnach(i)=dP(i)+Pkon(i)

 Qnach(i)=dQ(i)+Qkon(i)

 Pkon(i+1)=Pnach(i)+Pn(i)

 Qkon(i+1)=Qnach(i)+Qn(i)

 enddo

Write(6,*)' '

Write(6,*)' P источника И2 равна Pи2=',Pkon(5),' кВт'

Write(6,*)' Q источника И2 равна Qи2=',Qkon(5),' кВАр'

End

Данные для расчера:

3 800 10 1 1200

850 593.304 750 641.371 317.175 150.168

5 4 4 5

где3-число нагрузок замкнутой сети 10 кВ;

 800-допустимая потеря напряжения в нормальном режиме, В;

 10-номинальное напряжение, кВ;

 1-экономическая плотность тока, А/мм2;

 1200-допустимая потеря напряжения в аварийном режиме, В;

Во второй строке приведены нагрузки кольцевой сети последовательно P, Q, l, причем последней приведены нагрузки трансформатора 10/0,4 кВ.

В третьей строке приведены расстояния между нагрузками, согласно варианту задания на курсовой проект.

Результаты расчета:

 Обьщяя длина кольца А В С

 dl=18.000000 км

 Р источника питания Pp(1)= 1076.993000 кВт

 Q источника питания Qp(1)= 790.896200 кВАр

 Pp( 2)= 226.993000

 Qp( 2)= 197.592200

 Pp( 3)= -523.007000

 Qp( 3)= -443.778800

 Pp( 4)= -840.181900

 Qp( 4)= -593.946800

 Точка токораздела активных мощностей

 ia= 2

 Точка токораздела реактивных мощностей

 ir= 2

 Токи на участках линии

 Car( 1)=77.145550 A

 Car( 2)=17.375130 A

 Car( 3)=39.601170 A

 Car( 4)=59.404780 A

 Эквивалентный ток равен

 Carl=55.217960 A

 Предварительный расчет сечения кабеля

 S=55.217960 мм2

 Потери напряжения на участках линии

 Ul( 1)= 262.676300 B

 Ul( 2)=45.044410 B

 Ul( 3)= 103.505000 B

 Ul( 4)= 204.215700 B

 Потеря напряжения до активной точки токораздела

 Ua= 307.720700 B

 Потеря напряжения до реактивной точки токораздела

 Ur= 307.720700 B

 Выбрать провод сечением

 S0=70.000000 мм2

 При аварии в начале линии:

UU= 945.634700 В

 При аварии в конце линии:

UU= 735.176500 В

 Уточненый расчет мощности кольцевой сети

 P источника И1 равна Pи1= 1118.230000 кВт

 Q источника И1 равна Qи1= 796.574300 кВАр

 P источника И2 равна Pи2= 872.310600 кВт

 Q источника И2 равна Qи2= 598.370800 кВАр

7. Расчет разомкнутой электрической сети и выбор трансформатора 110/10 кВ

Цель расчета заключается в определение на основе информации о значении напряжения, а также значениях активной и реактивной мощностей

Рис.4. Схема двухцепной линии с трансформаторами по концам и схема её замещения

в нагрузочном узле схемы сети, напряжений в узлах и перетоков мощности на отдельных участках сети.

Повышающий и понижающий трансформаторы на схеме замещения представлены активными и индуктивными сопротивлениями, а поперечная проводимость трансформатора заменена постоянной нагрузкой (потерями активной и реактивной мощностей в стали трансформатора, приближенно равными потерям холостого хода).

Произведем необходимые вычисления по следующей программе, реализованной на языке FORTRAN. В данной программе производится выбор трансформатора согласно приложению 7.[2]. Но для этого необходимо предварительно просчитать полную нагрузку трансформатора 110/10 кВ. Выбор трансформатора происходит по расчетной мощности трансформатора с учетом 40%-й перегрузки аналогично п.3.:

Program fil5

open(4,file='is5.dat')

open(5,file='rez5.dat')

read(4,*)pnn,qnn,unom,un,dl,ej,udop

pnn-суммарная активная нагрузка (Ра+Рв+Рс+Ртр10/0.4)

qnn-суммарная реактивная нагрузка (Qа+Qв+Qс+Qтр10/0.4)

unom-номинальное напряжение сети

dl-длина линии

rt-активное сопротивление трансформатора

xt-индуктивное сопротивление трансформатора

dpst-активные потери в трансформаторе

dqst-реактивные потери в трансформаторе

str-номинальная мощность трансформатора

udop-допустимая потеря напряжения

dpk-потери короткого замыкания

uk-напряжение короткого замыкания

* Полная мощность

ss=sqrt(pnn**2+qnn**2)

write(5,*)' Полная мощность: Ss =',ss,' МВА'

sras=ss/1.4

write(5,*)'Расчетная мощность трансформатора: Sras =', sras,' МВА'

write(*,*)'Расчетная мощность трансформатора: Sras =', sras,' МВА'

write(*,*)' Введите Sном трансформатора в МВА'

read(*,*)str

write(5,*)'Номинальная мощность трансформатора: Str =', str,' МВА'

write(*,*)' Введите r трансформатора в Ом-х'

read(*,*)rt

write(*,*)' Введите x трансформатора в Ом-х'

read(*,*)xt

write(*,*)' Введите Pxx трансформатора в МВА'

read(*,*)dpst

write(*,*)' Введите Qxx трансформатора в МВА'

read(*,*)dqst

write(*,*)' Введите Pкз трансформатора в МВА'

read(*,*)dpk

write(*,*)' Введите Uкз трансформатора в %'

read(*,*)uk

* Потери активной мощности трансформатора

dpt=2*dpst+0.5*dpk*(ss/str)**2

* Потери реактивной мощности

dqt=2*dpst+0.5*(uk*str/100)*(ss/str)**2

write(5,*)' Потери P в тран-ре: dPt =',dpt,' МВт'

write(5,*)' Потери Q в тран-ре: dQt =',dqt,' МВАр'

* Активная и реактивная нагрузка

pnn1=pnn+dpt

qnn1=qnn+dqt

write(5,*)' Активная нагрузка линии: Pnn1 =',pnn1,' МВт'

write(5,*)' Реактивная нагрузка линии: Qnn1 =',qnn1,' МВАр'

* Полная нагрузка

ds=sqrt(pnn1**2+qnn1**2)

write(5,*)' Полная мощность: dS =',ds,' MВА'

* Расчетный ток

rabi=ds/(2*sqrt(3)*unom)*1000

write(5,*)' Расчетный ток линии: rabi =',rabi,' A'

* Сечение провода

s=rabi/ej

write(*,*)' Экономическое сечение провода: S =',s,' мм2'

write(*,*)' Введите сечение провода по паспорту'

read (*,*)s0

write(5,*)'Экономическое сечение провода: S =',s,' мм2'

write(5,*)'Cечение выбраного провода по паспорту: S0 =',s0,' мм2'

write(*,*)' Введите значение r0=?'

read(*,*)r0

write(*,*)' Введите значение x0=?'

read(*,*)x0

write(*,*)' Введите удельную емкостную проводимость b0=?'

read(*,*)b0

write(*,*)' Введите длительно допустимый ток Idop=?'

read(*,*)Idop

write(5,*)'Длительно допустимый ток в линии: Idop =',Idop,' A'

* Проверка по потере напряжения

* Считаем потерю напряжения в линии

uu=pnn1*1000*dl*r0/(2*unom)+qnn1*1000*dl*x0/(2*unom)

write(5,*)'Потеря напряжения: UU =',uu,' B'

write(5,*)'Потеря напряжения при откл. одной линии UU =',uu*2,' B'

write(5,*)'Расчетный ток в линии: rabi=',rabi,' A'

write(5,*)'Расчетный ток при откл. одной линии rabi =',rabi*2,' A'

* Проверим потерю напряжения для аварийного режима когда одна линия выходит из строя

if (uu*2.le.udop.and.rabi*2.le.Idop) then

 write(5,*)' Выбрать провод сечением: S0 =',s0,' мм2'

 write(5,*)' r0 =',r0,' Ом/км'

 write(5,*)' x0 =',x0,' Ом/км'

 write(5,*)' b0 =',b0,' См/км'

 else

 write(5,*)' Необходимо выбрать провод большего сечения'

endif

* Приведённое напряжение

Upr=Un*(Unom/Un)

write(5,*)' Приведённое напряжение: Upr =',Upr,' кВ'

* Потери активной мощности в трансформаторе

ptrr=(pnn**2+qnn**2)*0.5*rt/Upr**2

write(5,*)' Потери Р в трансформаторе: Ptrr =',ptrr,' МВт'

* Потери реактивной мощности в трансформаторе

qtrr=(pnn**2+qnn**2)*0.5*xt/Upr**2

write(5,*)' Потери Q в трансформаторе: Qtrr =',qtrr,' МВАр'

* Мощность активная и реактивная

pnt=pnn+ptrr+dpst*2

qnt=qnn+qtrr+dpst*2

write(5,*)' P в начале трансформатора: Pnt =',pnt,' МВт'

write(5,*)' Q в начале трансформатора: Qnt =',qnt,' МВАр'

* Напряжение в конце линии

Ukl=Upr+(pnn*0.5*rt+qnn*0.5*xt)/Upr

write(5,*)' Напряжение в конце линии: Ukl =',Ukl,' кВ'

* Мощность которую генерирует ёмкость в линию (т.к. линия двухцепная то в0 не делим на 2)

qc=(Ukl**2)*b0*dl/1000000

write(5,*)' Мощность генерируемая в линии Qc =',qc,' МВАр'

* Мощность в конце линии

pkl=pnt

qkl=qnt-qc

write(5,*)' P в конце линии: Pkl =',pkl,' МВт'

write(5,*)' Q в конце линии: Qkl =',qkl,' МВАр'

* Напряжение в начале линии

Unl=Ukl+(pkl*0.5*r0*dl+qkl*0.5*x0*dl)/Ukl

write(5,*)' Напряжение в начале линии Unl =',Unl,' кВ'

* Мощность в начале линии

pnl=pkl+(pkl**2+qkl**2)*0.5*r0*dl/ukl**2

qnl=qkl+(pkl**2+qkl**2)*0.5*x0*dl/ukl**2

write(5,*)' P в начале линии: Pnl =',pnl,' МВт'

write(5,*)' Q в начале линии: Qnl =',qnl,' МВАр'

* Мощность генерируемая ёмкостью

qc=(Unl**2)*b0*dl/1000000

write(5,*)' Мощность генерируемая ёмкостью Qc =',qc,' МВАр'

* Мощность конца трансформатора

pkt=pnl

qkt=qnl-qc

write(5,*)' P в конце трансформатора: Pkt =',pkt,' МВт'

write(5,*)' Q в конце трансформатора: Qkt =',qkt,' МВАр'

* Генераторное напряжение

Ug=Unl+(pkt*0.5*rt+qkt*0.5*xt)/Unl

write(5,*)' Приведенное напряжение на генераторе Ug =',Ug,' кВ'

* Напряжение на генераторе (истинное)

U=Ug/(Unom/Un)

write(5,*)' Истинное напряжение на генераторе U =',U,' кВ'

* Активная и реактивная генераторные мощности

pg=pkt+((pkt**2+qkt**2)*0.5*rt/Unl**2)+dpst*2

qg=qkt+((pkt**2+qkt**2)*0.5*xt/Unl**2)+dqst*2

write(5,*)' P генератора: Pg =',pg,' МВт'

write(5,*)' Q генератора: Qg =',qg,' МВАр'

* Отклонение напряжения в узле 1 от номинального

dUotk=((U-Un)/Un)*100

write (5,*)' Отклонение напряжения dUotk =',dUotk,' %'

* К.П.Д передачи

kpd=(pnn/pg)*100

write(5,*)' К.П.Д электропередачи KPD: =',kpd,' %'

end

Данные для расчета:

30.917 23.153 110 10 29 1 7700

где30,917-суммарная активная нагрузка сети 10 кВ;

 23,153-суммарная реактивная нагрузка сети 10 кВ;

 110-номинальное напряжение ВН трансформатора 110/10 кВ;

 10-номинальное напряжение НН трансформатора 110/10 кВ;

 29-длина ЛЕП, согласно заданию на КП;

 1-экономическая плотность тока, А/мм2;

 7700-допустимая потеря напряжения, В;

Выбор трансформатора 110/10 кВ

 Результаты расчета программы:

 Полная мощность: Ss =38.625410 МВА

 Расчетная мощность трансформатора: Sras =27.589580 МВА

 Номинальная мощность трансформатора: Str =32.000000 МВА

 Потери P в тран-ре: dPt = 1.756293E-01 МВт

 Потери Q в тран-ре: dQt = 2.517685 МВАр

 Активная нагрузка линии: Pnn1 =31.092630 МВт

 Реактивная нагрузка линии: Qnn1 =25.670680 МВАр

 Полная мощность: dS =40.320410 MВА

 Расчетный ток линии: rabi = 105.813600 A

 Экономическое сечение провода: S = 105.813600 мм2

 Cечение выбраного провода по паспорту: S0 = 120.000000 мм2

 Длительно допустимый ток в линии: Idop = 375 A

 Потеря напряжения: UU = 2341.725000 B

 Потеря напряжения при откл. одной линии UU = 4683.450000 B

 Расчетный ток в линии: rabi= 105.813600 A

 Расчетный ток при откл. одной линии rabi = 211.627300 A

 Выбрать провод сечением: S0 = 120.000000 мм2

 r0 = 2.700000E-01 Ом/км

 x0 = 3.650000E-01 Ом/км

 b0 = 2.920000 См/км

 Приведённое напряжение: Upr = 110.000000 кВ

 Потери Р в трансформаторе: Ptrr = 1.152849E-01 МВт

 Потери Q в трансформаторе: Qtrr = 2.681761 МВАр

 P в начале трансформатора: Pnt =31.102290 МВт

 Q в начале трансформатора: Qnt =25.904760 МВАр

 Напряжение в конце линии: Ukl = 114.840800 кВ

 Мощность генерируемая в линии Qc = 1.116794 МВАр

 P в конце линии: Pkl =31.102290 МВт

 Q в конце линии: Qkl =24.787970 МВАр

 Напряжение в начале линии Unl = 117.043400 кВ

 P в начале линии: Pnl =31.571840 МВт

 Q в начале линии: Qnl =25.422740 МВАр

 Мощность генерируемая ёмкостью Qc = 1.160046 МВАр

 P в конце трансформатора: Pkt =31.571840 МВт

 Q в конце трансформатора: Qkt =24.262690 МВАр

 Приведенное напряжение на генераторе Ug = 121.804400 кВ

 Истинное напряжение на генераторе U =11.073120 кВ

 P генератора: Pg =31.750060 МВт

 Q генератора: Qg =27.259910 МВАр

 Отклонение напряжения dUotk =10.731230 %

 К.П.Д электропередачи KPD: = 97 %

Список использованной литературы

1.       Задания и методические указания к курсовым проектам. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. – Иркутск: ИрИИТ, 2001. – 30 с.

2.       Методические указания к курсовому проекту. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. – Иркутск: ИрИИТ, 1999. – 36 с.

Страницы: 1, 2, 3