Задача 4. Оценить условия статической устойчивости нагрузки распределенного пункта с напряжением 6 кВ, который подключен к ГПП завода посредством КЛ и питает шесть

Оценить условия статической устойчивости нагрузки распределенного пункта с напряжением 6 кВ, который подключен к ГПП завода посредством КЛ и питает шесть асинхронных двигателей типа АЗ-13-62-8, а также четыре синхронных двигателя типа СДЗ-13-34-6А (рис. 9.26, а). Исходные данные для расчета на рисунке.

Рис. 9.26. К задаче 4.

Решение. Составляем схему замещения сети (рис. 9.26, б) и определяем параметры ее элементов в относительных единицах, используя точное приведение к базисным условиям U_б=6 кВ и мощности.

Сопротивление связи ГПП с питающей электрической системой

X_*c = S_б / S_к = 6, 8 / 500 = 0, 136.

Сопротивления трансформатора

R_*тр = Z_{* тр} = u_к S_б / (100 S_тр.ном) = 10, 5 ∙ 6, 8 / (100 ∙ 10) = 0, 0714;

Δ P_к S_б / S²_тр.ном = 0, 048 ∙ 6, 8 / 10² = 0, 0026;

x_{*тр =} 0, 0713.

Сопротивления КЛ

R_*л = r₀ l S_б / U²_б = 0, 129 ∙ 8∙ 6, 8 / 6² = 0, 195;

X_*л = x₀ l S_б / U²_б = 0, 071 ∙ 8 ∙ 6, 8 / 6² = 0, 107.

Результирующие сопротивления питающейсети

R_*вн = 0, 00326 + 0, 195 = 0, 1983;

X_вн = 0, 0136 + 0, 713 + 0, 107 = 0, 1919.

Таблица 9.4. Результаты расчета параметров режима работы двигателей

Параметры эквивалентного асинхронного двигателя:

для номинального режима

S_{*а.дв.ном.} = (Р_{а.дв.ном.} / η cosφ _ном.) / S_б;

S_{*а дв.ном} = (6∙ 0, 63 / 0, 87) / 6, 8 = 0, 684;

P_{* а.дв ном} = P_{а.ди.ном} / (η S_б) = 6 ∙ 0, 63 / (0, 935 ∙ 6, 8) = 0, 595;

Q_{*а.дв.ном} = P_{а.дв.ном} tg φ _ном = 0, 595 tg (arcos 0, 87) = 0, 337;

для исходного режима(U_б = 1)

Параметры эквивалентного синхронного двигателя для номинального режима могут быть вычислены следующим образом:

S_{*с.дв.ном} = (4∙ 0, 45 / (0, 93 ∙ 0, 9)) / 6, 8 = 0, 316;

P_{*с.дв.ном} = P_{*с.дв.ном} /(η S_б) = 4 ∙ 0, 45 / (0, 93 ∙ 6, 8) = 0, 285;

Таблица 9.5. Результаты расчетасоставляющих баланса реактивной

мощности в узле нагрузки

Таблица 9.5 (продолжение)

____________________________

Параметры для исходного режима (U_б = 1) определяться так:

Мощность, которая поступает в узел нагрузки от ГПП,

P_*с = P_*а.дв + P_*с.дв = 0, 535 + 0, 242 = 0, 777;

Q_*с = Q_*а.дв – Q_{*с, дв} = 0, 307 – 0, 263 = 0, 0437.

Напряжение на шинах ГПП в исходном режиме (U_*c0 = const):

Изменение напряжения в узле нагрузки приводит к нарушению баланса реактивной мощности. Найдем составляющие реактивной мощности в узле нагрузки:

реактивная мощность, поступающая от ГПП, согласно уравнению

Q_c = (-- U² – Р_н r_вн + √ U²_с U² – Р²_н x²_вн ) x_вн

реактивная мощностьэквивалентного асинхронного двигателя согласно

Q_а.дв = Q_{а. дв.ном} [c U_*² + m/ ((m_max U_*² / m + √ m_max² U_*⁴ / m² – 1) tg ֶ ֶ φ)]

реактивная мощность эквивалентного синхронного двигателя согласно

Q_{с. дв} / S_{с дв ном} = [ √ (k_в U_* / k_в.х.)² -- (x_*d P_с.дв / S_{с. дв. ном.})² - U_*²] / x_* d

Результаты расчета этих составляющих сведены в табл. 9.5. Из их графиче­ского анализа по критерию dΔ Q/dU_* =0, показанного на рис. 9.26, в, следует, что критическое напряжение в узле нагрузки U_*кр = 0, 73.

Запас статической устойчивости U_*кр = 100(1-0, 73)/1 = 27%.