Проект
Базовые параметры проекта, базовая мощность и допустимые отклонения напряжения.
Интерфейс загружается… Если сообщение остается, выполнение JavaScript заблокировано средой предпросмотра — откройте файл index.html напрямую в браузере.
Узлы сети
Источники, шины и промежуточные точки. Для каждого источника задайте его индивидуальную мощность (особенно для ДЭС и ГПЭС) и уставку напряжения.
Линии и трансформаторы
Ветви сети: линии/кабели и двухобмоточные трансформаторы. Поддерживаются параллельные линии и замкнутые контуры.
Распределительные устройства, компенсация и регулирование
РУ контролируются по номинальному току сборных шин. Конденсаторные установки (УКРМ) снижают реактивную нагрузку и поддерживают напряжение, реакторы — ограничивают. Регуляторы фиксируют уставку напряжения (учитываются информационно; фактическое регулирование — РПН трансформаторов).
Потребители
Скважины, насосные агрегаты, станции управления и другие нагрузки. Возможна установка частотного преобразователя.
Суточные профили нагрузки
Профиль содержит 24 значения: коэффициенты (0..1 и выше) или абсолютные мощности в кВт.
Расчет установившегося режима
Проверка данных и расчет по 24 часам суток: потери, токи, напряжения, загрузка линий, трансформаторов, РУ и источников, узкие места.
Отчет
Отчет формируется после расчета; сюда же выводится импортированный report.json. Схема сети включается в отчет автоматически.
Импорт и экспорт
Проект
Отчет о расчете
Исходные данные (CSV, опционально)
Тесты
Автоматические тесты на 20 примерах сетей (T01–T20), включая параллельные линии, замкнутые контуры и несколько источников.
Методические указания
Порядок подготовки данных, метод расчета и правила интерпретации результатов.
1. Общие положения
Приложение рассчитывает установившийся режим сетей 0,4–35 кВ методом Ньютона-Рафсона по 24 часам суток. Поддерживаются радиальные, параллельные и замкнутые (кольцевые) схемы, несколько источников питания с индивидуальной мощностью, распределительные устройства (РУ), устройства компенсации (УКРМ, реакторы) и регуляторы напряжения.
2. Порядок подготовки данных
- Проект: базовая мощность (обычно 1–10 МВА, соизмеримо с нагрузкой), пределы напряжения (обычно ±5%).
- Узлы: источники и шины с номинальными напряжениями. Для источника задайте уставку напряжения (1,0–1,05 о.е.), тип (энергосистема, ДЭС, ГПЭС, СЭС) и установленную мощность в МВА.
- Ветви: линии (длина, r0, x0, Iдоп — см. вкладку «Справка») и трансформаторы (Sном, uК, PК, P0, i0, РПН). Трансформатор задается от ВН к НН.
- РУ и компенсация: РУ привязываются к шинам и контролируются по номинальному току; УКРМ задаются мощностью ступеней и числом включенных ступеней.
- Потребители и суточные профили (24 значения).
- Проверка данных → Расчет → Отчет.
3. Относительные единицы
Каждый узел имеет собственное базовое напряжение, поэтому трансформаторы согласуют уровни автоматически; РПН учитывается коэффициентом t = 1 + tapPct/100.
4. Источники питания и их мощность
Каждый источник поддерживает заданное напряжение, а его выдача определяется расчетом. Установленная мощность источника (МВА) используется для контроля загрузки:
- ДЭС и ГПЭС: обязательно задавайте установленную мощность. Загрузка выше 100% помечается как узкое место (перегрузка источника), выше 90% — дефицит запаса. Для длительной работы рекомендуется загрузка ДЭС не выше 80–85% номинала.
- Несколько источников: при разных уставках напряжения между источниками возникает уравнительный переток. Для ДЭС/ГПЭС, работающих параллельно с сетью, различие уставок более 1–1,5% не рекомендуется.
- Если суммарная нагрузка превышает суммарную мощность локальных источников, проверьте, что в схеме присутствует источник внешней сети достаточной мощности.
5. Распределительные устройства (РУ)
РУ моделируется привязкой к узлу и номинальным током сборных шин/ячеек. Загрузка РУ оценивается по пропускной мощности узла:
Типовые номинальные токи ячеек КРУ/КСО приведены на вкладке «Справка». Перегрузка РУ — критическое узкое место.
6. Компенсация и регулирование
- УКРМ (конденсаторная установка): генерирует реактивную мощность, уменьшая реактивную нагрузку узла: Qрасч = Qнагрузки − QУКРМ. Это снижает токи, потери и повышает напряжение. Мощность в работе = Qном · (включенные ступени / число ступеней).
- Реактор: потребляет реактивную мощность (применяется при избыточной генерации Q, например при заряженных кабельных линиях или ночных провалах нагрузки с СЭС).
- Регулятор напряжения: фиксирует уставку; фактическое регулирование напряжения в MVP выполняется РПН трансформаторов (поле tapPct) и уставками источников. Регулятор в схеме — ориентир для подбора положения РПН.
- Рекомендация: размещайте УКРМ у наиболее нагруженных и удаленных узлов; компенсируйте реактивную мощность до cos φ 0,95–0,98, полная компенсация (cos φ → 1) нежелательна.
7. Нагрузки и профили
Pчаса = Pном · kчаса · kнагрузки (режим factor) либо Pчаса = kчаса · kнагрузки (режим power). Для потребителей с ЧП используется cos φ входа преобразователя (обычно 0,95–0,98). Отключенный потребитель не учитывается.
8. Метод расчета и сходимость
Для каждого часа строится матрица узловых проводимостей Y и решается система уравнений мощности методом Ньютона-Рафсона (уставка 10⁻⁷ о.е., до 100 итераций). Источники — узлы с фиксированным напряжением; нагрузки — PQ-узлы; УКРМ/реакторы — поперечные Q-инъекции. При расходимости проверьте: не завышены ли нагрузки и сопротивления, не заданы ли противоречивые уставки источников, нет ли нулевых сопротивлений.
9. Контроль результатов
- Баланс: ΣP источников = ΣP нагрузок + ΣP потерь (проверяется автоматически в тестах).
- Критерии узких мест: загрузка линий/трансформаторов/РУ/источников > 100% — критическая; > 90% — дефицит запаса; ≥ 6 часов > 80% — частая работа около предела; напряжение вне ±5% (или заданных пределов) — недопустимое; потери > 5% отпуска — высокие.
- Для ремонтных схем отключайте соответствующие ветви/устройства (enabled=false) и сравнивайте варианты.
10. Ограничения модели
- Нагрузки моделируются постоянной мощностью (PQ); емкостные проводимости линий не учитываются.
- Все источники фиксируют угол 0°; фазовое регулирование перетоков не моделируется.
- Не моделируются: несимметрия, переходные процессы, гармоники, защиты и уставки.
Справочные данные для ввода
Ориентировочные значения для заполнения проекта. Для рабочих расчетов используйте паспортные данные оборудования и справочники действующих серий.
1. Провода ВЛ (АС): удельные сопротивления и допустимые токи
| Провод | r0, Ом/км | x0, Ом/км (10–35 кВ) | Iдоп, А |
|---|---|---|---|
| АС-35 | 0,85 | 0,42–0,45 | 170 |
| АС-50 | 0,65 | 0,41–0,44 | 215 |
| АС-70 | 0,46 | 0,40–0,43 | 265 |
| АС-95 | 0,33 | 0,39–0,42 | 335 |
| АС-120 | 0,27 | 0,38–0,41 | 390 |
| АС-150 | 0,21 | 0,37–0,40 | 450 |
| АС-185 | 0,17 | 0,36–0,39 | 520 |
| АС-240 | 0,13 | 0,35–0,38 | 610 |
2. Кабели 6–10 кВ (с бумажной/СПЭ изоляцией, земля)
| Сечение, мм² | r0 Al, Ом/км | r0 Cu, Ом/км | x0, Ом/км | Iдоп, А |
|---|---|---|---|---|
| 3×35 | 0,96 | 0,58 | 0,09 | 115 |
| 3×50 | 0,64 | 0,39 | 0,09 | 140 |
| 3×70 | 0,46 | 0,28 | 0,08 | 175 |
| 3×95 | 0,32 | 0,20 | 0,08 | 210 |
| 3×120 | 0,25 | 0,16 | 0,08 | 240 |
| 3×150 | 0,20 | 0,13 | 0,08 | 270 |
| 3×185 | 0,17 | 0,10 | 0,08 | 305 |
| 3×240 | 0,13 | 0,08 | 0,08 | 355 |
3. Трансформаторы 10(6)/0,4 кВ (типовые паспортные данные)
| Тип | Sном, кВА | uК, % | PК, кВт | P0, кВт | i0, % |
|---|---|---|---|---|---|
| ТМ-250/10 | 250 | 4,5 | 3,7 | 0,73 | 1,6 |
| ТМ-400/10 | 400 | 4,5 | 5,5 | 1,0 | 1,3 |
| ТМ-630/10 | 630 | 5,5 | 7,6 | 1,3 | 1,1 |
| ТМ-1000/10 | 1000 | 5,5 | 10,8 | 1,9 | 1,0 |
4. Трансформаторы 35/10(6) кВ
| Тип | Sном, МВА | uК, % | PК, кВт | P0, кВт | i0, % |
|---|---|---|---|---|---|
| ТДН-2500/35 | 2,5 | 7,0 | 24 | 3,8 | 0,9 |
| ТДН-4000/35 | 4,0 | 7,0 | 33 | 4,6 | 0,9 |
| ТДН-6300/35 | 6,3 | 7,5 | 46 | 7,0 | 0,8 |
| ТДН-10000/35 | 10,0 | 8,0 | 65 | 10,0 | 0,7 |
5. Типовые источники автономного питания (ДЭС, ГПЭС)
| Тип | Единичная мощность | Примечание |
|---|---|---|
| ДЭС | 0,1–0,2 МВА | малые дизель-генераторы, резерв отдельных объектов |
| ДЭС | 0,315–0,63 МВА | типовые контейнерные ДЭС |
| ДЭС | 1,0–2,5 МВА | промышленные ДЭС, параллельная работа |
| ГПЭС | 1,0–2,5 МВА на модуль | газопоршневые модули, каскадирование |
| ГПЭС | 4,0–10,0 МВА | крупные ГПЭС собственных нужд промыслов |
6. Типовые cos φ потребителей
| Потребитель | cos φ |
|---|---|
| Асинхронный насос/ЭЦН без ЧП (загрузка 75–100%) | 0,78–0,85 |
| Асинхронный двигатель с недогрузкой | 0,6–0,75 |
| Электропривод с ЧП (вход преобразователя) | 0,95–0,98 |
| Освещение (LED с драйвером) | 0,9–0,95 |
| Нагреватели, печи | 0,95–1,0 |
| Собственные нужды ПС (смешанная нагрузка) | 0,8–0,85 |
7. Ячейки и шины РУ 6–10 кВ (типовые номинальные токи)
| Исполнение | Iном, А |
|---|---|
| КСО-292, камера сборная | 630 |
| КРУ выдвижное исполнение (типовое) | 630 / 1000 |
| КРУ усиленное исполнение | 1250 / 1600 |
| Главные шины 10 кВ крупных ПС | 2000–3150 |
8. Конденсаторные установки (УКРМ) 6–10 кВ
| Параметр | Типовые значения |
|---|---|
| Мощность ступени | 50 / 100 / 150 кВАр |
| Число ступеней | 2–8 |
| Устанавливаемая мощность на узел | 0,15–1,2 МВАр |
| Целевой cos φ после компенсации | 0,95–0,98 |
9. Пределы напряжения
Рекомендуемые проектные пределы для расчета: ±5% к номинальному напряжению узла. Если отклонение выходит за пределы, приложение формирует узкое место «недопустимое напряжение» с указанием узла и часа.