Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
Контрольная работа
по предмету: «Качество эл. энергии»
Мариуполь
2010
Задача № 1
Рассчитать отклонение напряжения на зажимах наиболее удаленной от источника нагрузки, а также выбрать отпайки трансформаторов ГПП.
Исходные данные:
ЛЭП: AC-150, L = 30 km;
Tp1 ГПП: ТРДН-25000/110;
Тр2ТП: ТМ-1600/10;
КЛ-1: 3x70; L = 1 км; КЛ-2: 3x50; L = 0,4 км;
Uд'/Uд'' =114/110 кВ; Кз'/Кз" = 0,8/0,6; cosφ'/cosφ'' = 0,94/0,8;
Двигатель АД: Р = 45 кВт; cosφ = 0,9.
1. Расчет параметров схемы замещения:
Схема замещения
ЛЭП: r0
= 0,2 Ом/км; х0
= 0,42 Ом/км;
RЛЭП
= r0
*L = 0,2*30 = 6 Ом;
ХЛЭП
= x0
*L = 0,42*30 = 12,6 Ом;
Tp1: UBH
= 115 кВ; UHH
= 10,5 кВ; N = ±9; W0
= 1,78%;
RTp
1
= 2,54 Ом; XTp
1
= 55,5 Ом;
КЛ-1: r0
= 0,43 Ом/км; х0
= 0,086 Ом/км;
RКЛ-1
= ro
*L = 0,43*1 = 0,43 Ом;
ХКЛ-1
= xo
*L = 0,086*1 = 0,086 Ом;
Тр2: RTp
2
= 0,64 Ом; ХТр1
= 3,44 Ом;
КЛ-2: r0
= 0,63 Ом/км; х0
= 0,090 Ом/км;
RКЛ-2
= ro
*L = 0,63*0,4 = 0,252 Ом;
Х КЛ-2
= xo
*
L = 0,09*0,4 = 0,036 Ом.
2. Определение нагрузок на участках:
Потоки мощностей на участках
а) максимальный режим:
Р3
= РАД
= 45 кВт; Q3
= QАД
= РАД
*tgφ = 45*0,48 = 21,6 квар;
Р2
' = STp
2
*Kз' = 1600*0,8 = 1280 кВт;
Q2' = STp
2
*Kз'*tgφ'= 1600*0,8*0,36 = 460,8 квар;
P1
' = SТр1
*Кз' = 25000*0,8 = 20000 кВт;
Q1
' = STp
1
*Kз'*tgφ' = 25000*0,8*0,36 = 7200 квар.
б) минимальный режим:
Р2
'' = STp
2
*Kз'' = 1600*0,6 = 960 кВт;
Q2'' = STp
2
*Kз''*tgφ''= 1600*0,6*0,75 = 720 квар;
P1
'' = SТр1
*Кз'' = 25000*0,6 = 15000 кВт;
Q1
'' = STp
1
*Kз''*tgφ'' = 25000*0,6*0,75 = 11250 квар;
3. Расчет потери напряжения на всех участках:
Номинальные напряжения на участках:
UН1
= 110 кВ; UН2
= 10 кВ; UH
3
= 0,4 кВ.
а) максимальный режим:
ЛЭП:
Тр1:
КЛ-1:
Тр2:
КЛ-2:
б) минимальный режим:
ЛЭП:
Тр1:
КЛ-1:
Тр2:
4. Определение отклонения напряжения на зажимах наиболее удаленной от источника нагрузки:
а) максимальный режим:
Отклонение напряжения на источнике:
Отклонение напряжения на зажимах АД:
Данное значение превышает предельно допустимое по ГОСТу 13109-97 ПД = ±10%.
б) минимальный режим:
Отклонение напряжения на источнике:
Отклонение напряжения на зажимах АД:
Данное значение превышает предельно допустимое по ГОСТу 13109-97 ПД = ±10%.
5. Выбор отпайки трансформатора ГПП:
а) максимальный режим:
Желаемая добавка напряжения:
Желаемое напряжение:
Расчет ступени РПН:
Проверка:
Проверка выполняется: U
Н
> U
НЖ
– 11,26 > 11,05.
б) минимальный режим:
Желаемая добавка напряжения:
Желаемое напряжение:
Расчет ступени РПН:
Проверка:
Проверка не выполняется: U
Н
< U
НЖ
– 11,07 < 11,11. Ступень увеличить нельзя, так как – 9 крайняя.
Задача № 2
ГППТП 0,4 кВ
Uq
ЛЭПКЛ-1 КЛ-2
Тр-1Тр-2 а η
ЛЭПТр-1КЛ-1
АС-95 45 кмSн
= 16000/11035 х 3 0,4 км
r0
= 0,326 ОмUвн
= 115 кВ Uнн
= 11 кВ r0
= 0,8 Ом
х0
= 0,126 ОмUк
= 10,5 ±9*1,78х0
= 0,095 Ом
rт
= 4,38 Ом хт
= 86,7 Ом
Тр-2КЛ-2Рaq
= 55 кВт
ТМ-400/10 95 х 3 0,4 кмcos φ = 0,92
rт
= 3,7 Ом хт
= 10,6 Ом r0
= 0,2 Ом
Uвн
= 10 кВ Uнн
= 0,4 кВ х0
= 0,08 Ом
Uк
= 4,5%
В минимальном режиме:
Sq
= Sт
* кз
= 16 * 0,5 = 8
Рq
= Sq
* cos φ = 8 * 0,7 = 5,6
Qq
= Sq
* sin φ = 8 * 0,71 = 5,7
S´q
= Sт
* кз
= 16 * 0,5 = 8
Р´q
= Sq
* cos φ
Q´q
= Sq
* sin φ = 8 * 0,71 = 5,7
В максимальном режиме:
Sq
= Sт
* кз
= 16 * 0,74 = 11,84
Рq
= Sq
* cos φ = 11,84 * 0,9 = 10,7
Qq
= Sq
* sin φ = 11,84 * 0,44 = 5,2
S´q
= Sт
* кз
= 0,4 * 0,74 = 0,3
Р´q
= Sq
* cos φ = 0,3 * 0,9 = 0,27
Q´q
= Sq
* sin φ = 0,3 * 0,44 = 0,13
В минимальном режиме:
В максимальном режиме:
В минимальном режиме:
В максимальном режиме:
Минимальный режим:
10,5 > 10,4
Максимальный режим:
10,2 ≈ 10,341
Задача № 3
Наклонные Q, мвар5; 8,3
Количество4; 13
Т, секунд0,1; 0,4
Sк, МВА400
Определить дозу Фликера.
1. Определяем размах изменения напряжения, по заданной величине наброса реактивной мощности, Q:
2. Определяем поправочный коэффициент:
3. Размах изменения напряжения:
U
пр
i
=
F
пр
i
*
Uti
U
пр1
=
1,25 * 0,68 = 0,85
U
пр2
=
2,075 * 0,36 = 0,747
4. Время восприятия Фликера:
5. Доза Фликера на кратковременном интервале:
Ts
= 600 с
Доза Фликера соответствует норме.
Норма .
Задача № 4
Определить коэффициенты несинусоидальности напряжения на шинах 10 кВ подстанции, когда батарея конденсаторов включена, и когда выключена.
ДГ 1 = 10 МВт
БК = 4 * 1,125 Мвар
Д 1 = 6,3 МВА
Д 2 = 7,2 МВА
Тс 1 = 6 * 0,53 МВА
Тц 1 = 1900 МВА
Р = 0,105 Ом
Определим сопротивления элементов системы:
Определим коэффициент несинусоидальности напряжения, когда БК включена.
Т.к. по условию задан шестифазный преобразователь, то расчет ведем для 6 гармоник: 5; 7; 11; 13; 17; 19.
Для 5 гармоники:
Для 7
Для 11
Для 13
Для 17
Для 19
Определим коэффициент несинусоидальности:
БК – включена.
Для 5
Для 7
Для 11
Для 13
Для 17
Для 19
Оценим перегрузку токами высших гармоник:
338 > 337,49
Условие соблюдается, значит БК не перегружается токами высших гармоник.
ХЭ1
= 0,061835
1,228 = 1,228
Условие соблюдается.
Задача № 5
Определить уровень напряжения обратной последовательности на шинах 10 кВ подстанции.
Тс
= 16 МВАРВП
= 1,6 МВтcos φ = 0,7
Sк
= 1500МВАYВП
= 1 SВП
=РВП
/ cos φ = 1,6 / 0,7=2,3 МВА
SАВ
= 8 МВА
SВС
= 4 МВАQБК
= 1,35 Мвар
SСА
= 0YБК
= 1Yпечи
= 0,5
cos φ = 0,82Ра
q
= 3,2 МВтYа
q
= 0,52 cos φа
q
= 0,86
Sнач
= 2 МВАSа
q
= Ра
q
/ cos φа
q
= 3,2 / 0,86 = 3,72 МВА
cos φ = 0,85Yнач
= 5,3