Задача 4.5

Для электроэнергетической системы, представленной схемой электрических соединений (рис. 4.7), определить величину составляющей переходной ЭДС генератора по поперечной оси .

Рис. 4.7. Схема электрических соединений электроэнергетической системы

Обозначения на схеме. Типы и параметры элементов ЭЭС:

G – синхронный генератор, S _ном= 235 МВ·А; U _ном = 15, 75 кВ; x_{d (н)} = = 0, 915; х_{q (н)} = 0, 650; х′ _{d (н)} = 0, 345;

Т – трансформатор, S _ном = 250 МВ·А; k_Т = 15, 75/121; u _к = 10, 5 %;

АТ – автотрансформатор, S _ном = 200 МВ∙ А; k_Т = 230/121/38, 5; u _{к, вн} =

= 32 %; u _{к, вс} = 11 %; u _{к, сн} = 20 %;

W – двухцепная линия электропередачи, l = 25 км; х ₍₁₎ = 0, 405 Ом/км;

Нагрузка 1 – = P _н1 + jQ _н1 = 30 + j 15 МВ·А;

Нагрузка 2 – = P _н2 + jQ _н2 = 20 + j 10 МВ·А.

Мощность, передаваемая в приемную систему GS

= P′ ₀ + jQ′ ₀ = 100 + j 60 МВ·А.

Решение

Расчеты выполняются в относительных единицах при точном приведении. В качестве базисной мощности принимается S _б = 235 МВ·А. Базисные напряжения на соответствующих ступенях трансформации, кВ

;

;

;

.

Напряжение на шинах приемной системы GS в относительных единицах

.

Потоки мощностей исходного режима и нагрузок в относительных единицах:

;

;

.

Схема замещения электроэнергетической системы представлена на

рис. 4.8.

Индуктивные сопротивления гидрогенератора G:

;

.

Индуктивное сопротивление трансформатора Т

.

Индуктивные сопротивления линии W

.

Рис. 4.8. Схема замещения ЭЭС

Для автотрансформатора предварительно находим напряжения короткого замыкания каждой обмотки:

;

;

.

Индуктивные сопротивления обмоток АТ:

;

;

.

Определим напряжение в узле 1

Потери мощности в сопротивлениях x ₆ и x ₇

;

,

где U ₂ – напряжение на шинах нагрузки, в первом приближении принимаемое равным номинальному (U ₂ = 1, 0).

Поток мощности в конце участка сети между узлами 3 и 1

Сопротивления х ₃, х ₄, х ₅, преобразованные в эквивалентное сопротивление х ₈

.

Поток реактивной мощности на сопротивлениях х ₈

.

Напряжение в узле 3

.

Поток мощности на стороне высшего напряжения трансформатора Т

.

Величина переходной ЭДС генератора

.

Расчетная ЭДС условной машины с сопротивлениями х_q в продольной и поперечной осях

.

Составляющая переходной ЭДС по поперечной оси

.

Здесь углы δ и δ ′ не учитывают общую составляющую углов, равную 5, 49 .