Задачи расчёта и расчётные режимы

Целью расчётов режимов является определение параметров режимов и прежде всего напряжений во всех узлах, токов и мощностей во всех ветвях, кроме этого вычисление потерь мощности во всех элементах и в сети в целом.

По значениям указанных параметров определяются [6]:

· загрузка элементов сети, соответствие пропускной способности сети ожидаемым потоком мощности;

· сечения проводов и кабелей и мощности трансформаторов и ав­тотрансформаторов;

· уровни напряжения в узлах и элементах сети и мероприятия, обес­печивающие поддержание напряжения в допустимых пределах; потери мощности и электроэнергии для оценки экономичности работы сети и эффективности способов снижения потерь;

· уровни токов КЗ, соответствие существующей или намечаемой к установке аппаратуры ожидаемым токам КЗ, мероприятия по ограничению токов КЗ;

· пропускная способность сети по условиям устойчивости;

· интегральные показатели условий работы сети в целом за длительный период (например, год) — передаваемая энергия, средние значения отдельных параметров режима (напряжения в узлах, загрузка трансформаторов, плотности тока в линиях электропередачи и т. п.) или диапазон изменения значения какого-либо параметра для расчётных элементов сети и др.

При анализе ожидаемых в перспективе установившихся режимов рассматривают расчётные длительные (регулярные) потоки мощности по сети, которые могут иметь место в нормальных режимах работы энергосистем, и расчётные максимальные (нерегулярные) потоки, определяемые случайными отклонениями от нормальных режимов. Условия возникновения тех и других перетоков активной мощности рассмотрены в п.1.3. На формирование потоков реактивной мощности кроме факторов, определяющих потоки активной мощности, значительное влияние оказывают потери реактивной мощности в сети и зарядная мощность линий напряжением 220 кВ и выше. Выдачу реактивной мощности в соседние энергосистемы можно учитывать по режиму максимальной расчётной выдачи активной мощности при =0,9…0,95 для ВЛ 35…220 кВ и 0,95…1,0 для ВЛ более высоких напряжений.

При разработке схем развития электрических сетей подсчёт реактивной мощности нагрузки производится путём умножения расчётной активной мощности нагрузки, приведённой к шинам, на усредненный на шинах [7]:

напряжением, кВ:

6…10: электростанций (кроме СН) 0,62

подстанций 0,40

35 0,50

110 0,55

220 0,60

Для выявления наибольших значений расчётных длительных потоков мощности, как правило, достаточно ограничиться рассмотрением следующих характерных режимов:

· максимальных нагрузок в зимние сутки (рис. 3.1), когда возникают потоки мощности, связанные с наибольшим потреблением электроэнергии и наиболее полным использованием мощности электростанций (обычно 18…19 ч рабочего дня в середине недели последней декады декабря);

· дневного снижения нагрузки в зимние сутки (12…14 ч), когда возникают потоки мощности, связанные с остановом пиковых электростанций при относительно небольшом снижении нагрузок (10…15 %) по сравнению с максимальными (рис. 3.1 и рис. 1.5);

Рис. 3.1. Пример суточного графика нагрузки

· минимальных нагрузок в зимние сутки (1…3 ч. ночи), когда возникают потоки мощности, связанные с появлением местных избытков мощности в районе расположения электростанций с недостаточной регулировочной способностью (АЭС, угольные ТЭС и др.) и дефицитов мощности в районах, где расположены пиковые электростанции (рис. 3.1 и рис. 1.5);

· максимальных нагрузок летних суток (20…22 ч), когда возникают потоки, связанные с проведением капитальных ремонтов на электро­станциях.

Для выявления максимальных значений нерегулярных потоков мощности необходимо в первую очередь рассмотреть послеаварийные режимы, возникающие при:

· отключениях наиболее загруженных линий, трансформаторов и АТ;

· аварийном отключении в отдельном узле (районе) значительной генерирующей мощности;

· необходимости мобилизации расположенного в данном узле (районе) свободного аварийного резерва для передачи его в другие части системы.

Иногда возникает необходимость в рассмотрении особых режимов, например режима одностороннего включения ЛЭП для оценки повышений напряжений на отключённом конце линии.

Для анализа переходных режимов при проектировании сети могут потребоваться следующие характерные параметры:

основное расчётное значение тока КЗ, определяющее требования к аппаратуре, – сверхпереходный ток, который вычисляется для начального момента переходного процесса, возникающего при КЗ;

нерегулируемые потоки мощности, возникающие в элементах сети при нарушении баланса мощности из-за отключения большой генерирующей мощности, крупного потребителя, или наиболее загруженной ЛЭП; потоки такого типа имеют место в период от момента нарушения баланса до создания нового установившегося режима под действием устройств автоматического регулирования и управления.