Расчет замкнутой электрической сети 10 кВ

 

Замкнутая электрическая сеть разрезается по источнику питания и заменяется сетью с двусторонним питанием рис.3.

 В

 

 ИП Б

 

А

 А Б В

 ИП1 ИП2

Рис.3. Преобразование кольцевой сети в разомкнутую с двусторонним питанием

 

Расчет производится для сети с двусторонним питанием, по следующей программе, реализованной на языке FORTRAN. В данной программе произведен расчет кольцевой сети. Для определения сечения кабеля по экономической плотности тока произведен расчет эквивалентного тока. Определяются также точки потокораздела активной и реактивной мощностей для определения перетоков мощности в сети. На основании чего рассчитываются потери напряжения в линии. И производится расчет потерь напряжения в аварий ных режимах работы электрической сети (обрыв в начале линии и в конце):

Program fil4

Dimension PN(100),QN(100),L(100),UL(100),PP(100),QP(100),CAR(100)

Dimension Pnach(100),Qnach(100),Pkon(100),Qkon(100)

Dimension dP(100),dQ(100)

Real L

Open(5,file='is4.dat')

Open(6,file='rez4.dat')

Read(5,*)n,Udop,Unom,ej,Udopa

Read(5,*)(PN(i),QN(i),i=1,n)

Read(5,*)(l(i),i=1,n+1)

* car - Эк вивалентный ток

* n - число нагрузок

* ej - экономическая плотность тока

*Определяем длины кольца

dl=0

 do i=1,n+1

 dl=dl+l(i)

 enddo

Write(6,*)' Обьщяя длина кольца А В С'

Write(6,*)'dl=',dl,' м'

Pp(1)=0

Qp(1)=0

*Мощность источника питания

 do i=1,n

 do j=i+1,n+1

 Pp(1)=Pp(1)+Pn(i)*l(j)/dl

 Qp(1)=Qp(1)+Qn(i)*l(j)/dl

 enddo

 enddo

Write(6,*)' Р источника питания Pp(1)=',Pp(1),' кВт'

Write(6,*)' Q источника питания Qp(1)=',Qp(1),' кВАр'

*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