Глава 2 Расчет установившихся режимов
Расчет установившихся режимов состоит в определении напряжений в узловых точках, токов и мощностей в отдельных элементах сети. Применительно к рассматриваемым здесь линиям расчет заключается в определении неизвестных мощностей и напряжений в начале или конце линии на основе законов Ома и Кирхгофа.
2.1 Расчёт режима распределительных сетей
Распределительные сети выполняются воздушными и кабельными линиями. В распределительных сетях нагрузка, как правило, задаётся в виде токов, поэтому расчёт распределительной сети сводится к определению токов во всех элементах сети и напряжений во всех узлах сети. При этом при расчёте напряжения учитывается только продольная составляющая падения напряжения.
Значение токов в линиях для разомкнутых распределительных сетей определяется по первому закону Киргхгофа, а для замкнутых по первому и второму закону. Напрядение в i- том узле определеятся из выражения.
Ui = Uк - DUi-к (2.1)
где Uк – узел с известным напряжением;
DUi-к – потеря напряжения в линии связывающей узел i и к
Величина DUi-к опрделяется по следующей формуле.
(2.2)
При расчете распределительных сетей с двухсторонним питанием определение величин токов начинается с расчета токов на головных участках сети. Значение этих токов определяется по правилу моментов, которые в общем виде записывается следующим образом:
(2.3)
где:IГ – ток на головном участке сети;
– сопротивление линий соединяющих i-тый узел и противоположный головной участок;
– сопротивление линий между головными участками сети;
– расчетный ток нагрузки i-того узла.
Ток обоих головных участков целесообразно определить по правилу моментов с последующим выполнением проверки. Проверка производится следующим образом: суммарный ток на головных участках сети должен быть равен суммарной нагрузке всех узлов сети. Значение токов во всех остальных ветвях определяется по первому закону Кирхгофа.
При неравных напряжениях на шинах источников в сети с двухсторонним питанием дополнительно появляется ещё уравнительный ток. Уравнительный ток направлен от источника большего напряжения в сторону источника с меньшим напряжением.
(2.4)
В этом случае расчёт осуществляется методом наложения и состоит из трёх этапов
Примеры решения задач.
1. Выполнить расчет режима распределительной сети с двухсторонним питанием, со следующими исходными данными.
Нагрузка в узлах.
S1 = 2,3 + j0,8 S2 = 1,4 + j0,7 S3 = 1,8 + j1,0
S3 = 0,7 + j0,6 S5 = 0,9 + j0,8 S6 = 1,1 + j0,6
Расчёт режима будем производить в следующей последовательности.
1. Определяем токи нагрузки
Остальные токи определяются анологично
I2 = 134,72 – j67,36 A
I3 = 173,2 – j96,2 A
I4 = 67,36 – j57,7 A
I5 = 86,6 – j77,0 A
I6 = 105,87 – j57,7 A
2. Определяем параметры линий (учитываем только R), исходя из сечения линий и их длинны.
Rл = r0 × l
Значение r0 принимаем из справочника.
Rл1 = 2,5 × 0,258 = 0,645 Ом / 2 = 0,3225
Rл2 = 0,8 × 0,443 = 0,3544 Ом
Rл3 = 1,4 × 0,258 = 0,3612 Ом
Rл4 = 1,8 × 0,129 = 0,2322 Ом
Rл5 = 2 × 0,129 = 0,258 Ом
Rл6 = 0,7 × 0,326 = 0,2282 Ом
Rл7 = 1,1 × 0,129 = 0,1419 Ом
3. Определение токов в линиях. Так как напряжения источников питания не равны то расчёт токов осуществляется методом наложения.
3.1 Определение токов на головных участках в три этапа.
Этап 1.
Определяются токи головных участков при условие равенства напряжений источников питания по правилу моментов.
Проверка 
778,72-j432,96=788,73-j432,96
Значение остальных токов определяются по первому закону Кирхгофа в соответствие с предварительно заданным направлением тока в линиях.
Этап 2.
Определение уравнительных токов при условии UА ¹ UВ и все токи нагрузок равны 0.
Этап 3.
Определение действительных токов в линиях.
4. Определение U в узлах сети
Приложение
Расчетные данные кабелей с бумажной изоляцией (на 1 км.)
Сечение жилы, мм2 | r0 , Ом | 6 кВ | 10 кВ | |||
Медь | Алюминий | Х0 , Ом | q0 , квар | Х0 , Ом | q0 , квар | |
10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 | 1,84 1,15 0,74 0,52 0,37 0,26 0,194 0,153 0,122 0,099 0,077 0,061 0,046 | 3,1 1,94 1,24 0,89 0,62 0,443 0,326 0,258 0,206 0,167 0,129 0,103 0,077 | 0,11 0,102 0,091 0,087 0,083 0,080 0,078 0,076 0,074 0,073 0,071 - - | 2,3 2,6 4,1 4,6 5,2 6,6 8,7 9,5 10,4 11,7 13,0 - - | - 0,113 0,099 0,095 0,090 0,086 0,083 0,081 0,079 0,077 0,075 - - | - 5,9 8,6 10,7 11,7 13,5 15,6 16,9 18,3 20,0 21,5 - - |
