Як розрахувати та намалювати однолінійну схему для енергосистеми

Однолінійна діаграма

Ця технічна стаття пояснює, як це зробити обчислити і намалювати однолінійну діаграму трифазної системи живлення 60 Гц із генераторами, двигунами, трансформаторами та лініями.

Наступні компоненти містять спрощену версію енергосистеми, перераховану в послідовному фізичному порядку від місця генератора до навантаження:

Два пароелектричні генератори, кожен на 13,2 кВ
Два підвищувальні трансформатори, 13,2/66 кВ
Відправна, високовольтна шина на 66 кВ
Одна довга лінія електропередачі о 66 кВ
Прийомний кінцевий автобус о 66 кВ
Друга лінія електропередачі 66 кВ з центральною шиною
Знижувальний трансформатор на приймально-кінцевій шині, 66/12 кВ, постачаємо чотири Двигуни 12 кВ паралельно і
Знижувальний трансформатор, 66/7,2 кВ, від центральної шини крана, подаючи a Двигун 7,2 кВ

2. Намалюйте необхідну систему

Система, описана в задачі, показана на малюнку 2. Масляні автоматичні вимикачі додані у відповідні точки для належної ізоляції обладнання.

Рисунок 2 - Трифазна енергосистема, представлена однолінійною схемою

Пов’язані розрахунки

Загальною процедурою є використання однолінійних діаграм для представлення трифазних систем. Коли аналіз проводиться за допомогою симетричних компонентів, можуть бути складені різні діаграми, які представлятимуть електричну схему для позитивних, негативних та нульових послідовностей.

Цей тип позначень показано на малюнку 3.

Рисунок 3 - Ідентифікація підключеного до Вай генератора або двигуна. (a) Надійно обґрунтований. (b) Заземлений через індуктивність. (c) Трансформатор ідентифікується як дельта-уайє, із стороною Уайя надійно заземленою.

Метод розв’язування трифазних задач на одиницю

Для системи, зображеної на малюнку 4, намалюйте електрична схема або діаграма реактивного опору, з усіма реактантами, позначеними в одиницях (p.u.) значень, і знайдіть напругу на клем генератора, приймаючи обидва двигуни, що працюють при 12 кВ, три чверті навантаження та коефіцієнт потужності одиниці.

Генератор	Трансформатори (кожен)	Двигун A	Двигун B	Спосіб передавання Лінія
13,8 кВ	25000 кВА	15000 кВА	10000 кВА	-
25 000 кВА 3-фазний	13,2/69 кВ	13,0 кВ	13,0 кВ	-
Х ”= 15 відсотків	XL = 15 відсотків	Х ”= 15 відсотків	Х ”= 15 відсотків	X = 65 Ом

Процедура розрахунку у 8 кроків

1. Встановіть базову напругу через систему

Шляхом спостереження за величиною компонентів у системі, базовим значенням видима потужність S вибрано. Він повинен мати загальну величину компонентів, а вибір довільний. У цій проблемі, В якості основи S обрано 25000 кВА, і одночасно на кінці генератора 13,8 кВ вибрано як базову напругу Vбазу.

Базова напруга двигунів визначається так само, але зі значенням 72,136 кВ, таким чином:
(72,136 кВ) (13,2 кВ/69 кВ) = 13,8 кВ

Вибране базове значення S залишається незмінним у всій системі, але базова напруга становить 13,8 кВ на генераторі та на двигунах та 72,136 кВ на лінії електропередачі.

2. Обчисліть реактивну здатність генератора

Для корекції величини реактивного опору генератора не потрібно ніяких розрахунків, оскільки воно подається як 0,15 у.о. (15 відсотків), на основі 25000 кВА і 13,8 кВ. Якщо інший S основа були використані в цій проблемі, тоді буде необхідна корекція, як показано для лінії електропередачі, електродвигунів та силових трансформаторів.

3. Обчисліть реактивність трансформатора

Необхідно внести корекцію, коли використовується реактивний опір трансформатора, оскільки розрахована робота знаходиться при іншій напрузі, 13,8 кВ/72,136 кВ замість 13,2 кВ/69 кВ.

(паспортна табличка на одиницю реактивного опору) (базова кВА/шильдична кВА) (паспортна табличка кВ/базова кВ) 2 =
(0,11) (25 000/25 000) (13,2/13,8) 2 = 0,101 у.о..

Це стосується кожного трансформатора.

4. Обчисліть реактивність лінії передачі

Використовуйте рівняння:

Одиниця Xper = (реактивний опір Ом) (база кВА)/(1000) (база кВ) 2 =
Одиниця Xper = (65) (25 000)/(1000) (72,1) 2 = 0,313 у.о.

5. Обчисліть реактивний опір двигунів

Необхідно внести виправлення в номінальні таблички обох двигунів через різницю номінальних значень в кВА та кВ порівняно з тими, які вибрані для розрахунків у цій задачі. Використовуйте корегуюче рівняння з кроку 3 вище.

Для двигуна B:
X ”B = (0,15 p.u.) (25000 кВА/10000 кВА) (13,0 кВ/13,8 кВ) 2 = 0,333 у.о.

6. Накресліть діаграму реактивності

Повна діаграма реактивного опору показана на малюнку 5:

Рисунок 5 - Однолінійна схема схеми реактивного опору (реактанти відображаються на одиницю)

7. Обчисліть умови роботи двигунів

Якщо двигуни працюють на напрузі 12 кВ, це означає 12 кВ/13,8 кВ = 0,87 на одиницю напруги. При одиничному коефіцієнті потужності навантаження дається як три чверті або 0,75 п.у.

8. Обчисліть напругу на клем генератора

Напруга на клемах генератора становить:

VG = Vmotor + падіння напруги на трансформаторах та лінії електропередачі
VG = 0,87∠0 ° + 0,862 ∠0 ° (j0.101 + j0.313 + j0.101)
VG = 0,87 + j0,444 = 0,977 ∠27,03 ° п. У.

Для того щоб отримати фактичну напругу, помножте напругу на одиницю напруги на базовій напрузі генератора. Таким чином,

VG = (0,977 ∠27,03 °) (13,8 кВ) = 13,48 ∠27,03 ° кВ

Пов’язані розрахунки

При вирішенні цих проблем вибір базової напруги та уявної потужності є довільним. Однак напруга бази на кожній ділянці ланцюга повинна бути пов'язана відповідно до коефіцієнтів обертання трансформатора.

Для ділянки лінії електропередачі у цій задачі Zbase = (72.136) 2 (1000)/(25000) = 208.1
Таким чином, одиничний реактивний опір лінії електропередачі дорівнює (фактичний Ом)/(базовий Ом) = 65/208,1 = 0,313 у.о.

Введення в диспетчерську підстанції 66 кВ

Довідка // Довідник ел. розрахунки потужності Х. Уейна Біті (отримати тверду обкладинку від Amazon)

Пов’язаний вміст EEP із спонсорованими посиланнями

Преміум членство

Едвард Чаній

13 коментарів

Це дуже хороша робота, і я хотів би запитати, чи існує спеціальне програмне забезпечення для малювання та розрахунків SLD ... дякую

ПРОЕКТУЙ КРЕСЛО ТА ПОЯСНЮЙТЕ ОДНОЛІНІЙНУ ДАЙГРАМУ, ЩО ПОКАЗУЄ РЕЖИМ ЛІВ ПАНЕЛІ ДЛЯ НЕЛІНІЙНОГО НАВАНТАЖЕННЯ 2000 КВА З УСТАНОВКОЮ БАНКОВОГО ГАРМОНІЧНОГО ФІЛЬТРА 1000 КВТ.

Що стосується електричної однолінійної діаграми, що означають Kva + і Kva *?

Чи можете ви дати мені таблицю коефіцієнтів опорного переходу двигунів та генераторів? Спасибі!

Як розрахувати підстанцію з коефіцієнтом попиту

Наскільки я знаю, коефіцієнт попиту або максимальний попит дорівнює середньому коефіцієнту в коефіцієнті навантаження. Я не знаю, чи правильно я можу хтось допомогти

Ось кілька виправлень:

EEP - 1 листопада 2017 р. Виправлення Овіде Брудо, 18 листопада