POLITECHNIKA RZESZOWSKA

Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Przesył energii elektrycznej

Badanie rozpływu mocy w liniach wysokiego napięcia jedno i dwustronnie zasilanych.

Damian Mikrut

Joanna Maziarka

EN-DI 3

20.12.13

1. Sieć zasilana z jednego generatora

Układ zamknięty zasilany z jednego generatora

Obliczenia dokonano na podstawie raportu: Rdla1gen.ukl.zam.pdf

Rzeczywiste napięcia szyn

Szyna 1: U₁=1*345=345kV

Szyna 2: U₂=0,92*345=317,4kV

Szyna 3: U₃=0,91*345=313,95kV

Rzeczywiste spadki napięć

U_AB = |U_A|−|U_B|

Linia1-2 U_1 − 2 = 27, 6kV

Linia1-3 U_1 − 3 = 31, 05kV

Linia3-2 U_3 − 2 = 3, 45kV

Punkt spływu, rozpływ prądów i mocy w układzie

Sprawność przesyłu mocy:

$\eta = \frac{P_{\text{odb.}}}{P_{\text{gen.}}}$ P_gen. = 262MW P_odb. = 150 + 100 = 250 MW

$$\eta = \frac{250}{262} \bullet 100\% = 95,4\%$$

1. Siec otwarta zasilana z jednego generatora

Układ otwarty zasilany z jednego generatora: szyna 2-3 nie pracuje

Układ otwarty zasilany z jednego generatora: szyna 1-3 nie pracuje. Najbardziej nie korzystny scenariusz

Obliczenia dokonano na podstawie raportu: ukl.otw.1.gen.pdf

Rzeczywiste napięcia szyn

Szyna 1: U₁=1*345=345kV

Szyna 2: U₂=0,86*345=296,7kV

Szyna 3: U₃=0,82*345=282,9kV

Rzeczywiste spadki napięć

U_AB = |U_A|−|U_B|

Linia1-2 U_1 − 2 = 48, 3kV

Linia3-2 U_3 − 2 = 13, 8kV

Rozpływ prądów i mocy w układzie

Sprawność przesyłu mocy:

$\eta = \frac{P_{\text{odb.}}}{P_{\text{gen.}}}$ P_gen. = 274MW P_odb. = 150 + 100 = 250 MW

$$\eta = \frac{250}{274} \bullet 100\% = 91,2\%$$

1. Siec zasilana z dwóch generatorów

Układ zamknięty zasilany z dwóch generatorów.

Obliczenia zostały dokonane na podstawie raportu: R.2.gen.ukl.zam.pdf

Rzeczywiste napięcia szyn

Szyna 1: U₁=1*345=345kV

Szyna 2: U₂=1*345=345kV

Szyna 3: U₃=0,97*345=334,65kV

Rzeczywiste spadki napięć

U_AB = U_A − U_B

Linia1-2 U_1 − 2 = 0kV

Linia1-3 U_1 − 3 = 10, 35kV

Linia3-2 U_3 − 2 = 10, 35kV

Punkt spływu, rozpływ prądów i mocy w układzie

Sprawność przesyłu mocy: $\mathbf{\ \eta =}\frac{\mathbf{P}_{\mathbf{\text{odb.}}}}{\mathbf{P}_{\mathbf{\text{gen.}}}}$

P_gen. = 197 • 10⁶ + 60 • 10⁶ = 257MW P_odb. = 100 + 150 = 250 MW

$$\eta = \frac{250}{257} \bullet 100\% = 97,3\ \%$$

1. Siec otwarta zasilana z dwóch generatorów

Układ otwarty zasilany z dwóch generatorów: szyna 1-3 nie pracuje

Układ otwarty zasilany z jednego generatora: szyna 2-3 nie pracuje. Najbardziej nie korzystny scenariusz

Obliczenia zostały dokonane na podstawie raportu: ukl.otw.2.gen.pdf

Rzeczywiste napięcia szyn

Szyna 1: U₁=1*345=345kV

Szyna 2: U₂=1*345=345kV

Szyna 3: U₃=0,89*345=307,05kV

Rzeczywiste spadki napięć

U_AB = |U_A|−|U_B|

Linia1-2 U_1 − 2 = 0kV

Linia1-3 U_1 − 3 = 37, 95kV

Rozpływ prądów i mocy w układzie

Sprawność przesyłu mocy: $\mathbf{\ \eta =}\frac{\mathbf{P}_{\mathbf{\text{odb.}}}}{\mathbf{P}_{\mathbf{\text{gen.}}}}$

P_gen. = 199 + 60 = 259MW P_odb. = 100 + 150 = 250 MW

$$\eta = \frac{250}{259} \bullet 100\% = 96,5\ \%$$

1. Porównanie układu zamkniętego z otwartym.

	Spadki napięć	Prądy Imax	η
Ukł.zamk.1.gen.	8-9%	324A	95,4%
Ukł.otw.1.gen	14-18%	520A	91,2%

	Spadki napięć	Prądy Imax	η
Ukł.zamk.2.gen.	3%	233,9A	97,3%
Ukł.otw.2.gen	11%	196A	96,5%

1. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych symulacji w programie Power World mogę stwierdzić jednoznacznie ze układy zamknięte sieci zasilającej są korzystniejsze od układów otwartych sieci. Związane to jest ze spadkami napiec które to są znacznie większe w układach otwartych niż w układach zamkniętych i to zarówno dla układów jedno i dwustronnie zasilanych. Również pod uwagę musimy wziąć obciążenia linii i sprawność przesyłu. Podobnie jak wyżej pod tym względem lepiej plasują się układy zamknięte. Na korzyść układów zamkniętych przemawia ich większa nie zawodność podczas awarii jednej z linii jej obciążenie na pewien czas może przejąć inna linia.