Электрическая сеть промышленного района

Рисунок 4 – Приближённый расчет для схемы 1

 

 

Рисунок 5 – Приближённый расчет для схемы 2

 

 

3 ВЫБОР НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ И ЧИСЛА УЕПЕЙ ЛИНИЙ

 

 

Номинальное напряжение – это основной параметр сети, определяющий габаритные размеры линий, трансформаторов, подстанций, коммутационных аппаратов и их стоимость.

Предварительный выбор номинальных напряжений осуществляется по экономическим зонам или же эмпирическим формулам. В результате расчетов по программе RASTR получены приближенные потоки мощностей на участках, которые используются для определения номинального напряжения линий. Номинальное напряжение линий выбирается по экономическим зонам по графику “Экономические области номинальных напряжений” [1, с.45].При этом используются значения длины линий.

В таблицах 7, 8 приведены значения выбранных напряжений для вариантов схем 1 и 2 соответственно.

 

Таблица 3.1 – Напряжения для первого варианта схемы электрической сети

Номер линии	Длина линии, км	Передаваемая активная мощность, МВт	Номинальное напряжение, выбранное по экономическим зонам, кВ	Принятое номинальное напряжение, кВ
1-3	27,0	-41	110	110
1-5	36,0	-29	110
2-3	24,0	24	110
2-4	31,0	3	35
7-4	11,0	-58	110
7-5	37,0	-2	35
5-6	18,0	-7	35
1-2	32,0	-53	110

 

 

Таблица 8 – Напряжения для второго варианта схемы электрической сети

Номер линии	Длина линии, км	Передаваемая активная мощность, МВт	Номинальное напряжение, выбранное по экономическим зонам, кВ	Принятое номинальное напряжение, кВ
1-3	27,0	-41	110	110
1-5	36,0	-29	110
2-3	24,0	24	110
2-4	31,0	3	35
7-4	11,0	-58	110
7-5	37,0	-2	35
5-6	18,0	-7	35

 

 

По полученным номинальным напряжениям для отдельных линий выбираем номинальное напряжение всей сети– 110кВ для двух вариантов. Принимаем линии одноцепными.

 

4 ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И (ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ), 
ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ МОЩНОСТИ КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ. УТОЧНЕНИЕ КОФИГУРАЦИИ СЕТИ

 

 

Выбор проводов воздушных линий, как правило, производится по экономическим соображениям, при этом выбранные сечения проверяются по допустимому току нагрева в послеаварийных режимах, а также по условию короны. Эти условия независимы друг от друга, и выбранное сечение провода должно удовлетворять каждому из них.

Для электрических  сетей напряжением 110кВ и выше наиболее целесообразно применять сталеалюминевые провода марки АС.

Для электрических сетей напряжением 110 кВ сечения проводов выбираем в соответствии со значением, полученным из формулы 2.

, (2)

где F – сечение провода, мм;

I – расчетный ток в линии, А;

Jэ – экономическая плотность тока, А/мм.

Для выбора экономической плотности тока необходимо рассчитать средневзвешенное значение времени использования наибольшей нагрузки, которое определяется по формуле (3)

, (3)

гдеi – номера узлов нагрузок;

P_нбi и T_нбi – наибольшая активная нагрузка и время использования наибольшей активной нагрузки в i-м узле.

 

Полученное  средневзвешенное значение времени использования наибольшей нагрузки принимаем для узлов 2, 3, 4, 5, а для узла 6 – 3400 ч.

Тогда значение плотности тока, которое соответствует  минимуму приведённых затрат в электропередачах можно определить из таблицы 9 (которая получена по рекомендациям руководителя).

 

Таблица 9 – Значения экономической плотности тока

Времени использования наибольшей нагрузки Tнб, ч	1000–3000	3000–5000	5000–8700
Экономическая плотность тока Jэ, А/мм	0,9	0,8	0,7

 

По таблице 9 получаем, что экономическая плотности  тока для всех линий (кроме линии 1–6) вариантов 1 и 2 равна 0,7 А/мм_{, а для линии 1–6 экономическая плотность тока равна 0,8 А/мм².}

Используя значения токов, которые рассчитаны в программе RASTR для линий, получим следующие значения сечений проводов:

– для  схемы 1

 

 

– для  схемы 2:

 

_{Тогда, используя то, что  по условиям короны для сетей с напряжением 110 кВ необходимы провода с диаметром не менее 70мм², выбираем стандартные сечения проводов, которые приведены в таблицах 10 и 11 для схем 1 и 2 соответственно.}

 

 

Таблица10 – Выбор сечений проводов воздушных линий для схемы 1

Номер линии	Ток нормального режима, А	Расчетное сечение провода, мм2	Принятое сечение и марка провода
1-3	154	220	АС 240/32
1-5	150	214,286	АС 240/32
2-3	51	72,857	АС 70/11
2-4	59	84,286	АС 95/16
7-4	290	414,286	2×АС 240/32
7-5	48	68,571	АС 70/11
1-2	168	240	АС 240/32
5-6	53,75	53,75	АС 70/11

 

Таблица11 – Выбор сечений проводов воздушных линий для схемы 2

Номер линии	Ток нормального режима, А	Расчетное сечение провода, мм2	Принятое сечение и марка провода
1-3	291	415,714	2×АС 240/32
1-5	216	308,571	2×АС 150/24
2-3	180	257,143	2×AС 150/24
2-4	34	48,571	АС 70/11
7-4	352	502,857	2×АС240/32
7-5	35	50	АС 70/11
5–6	46	57,5	АС 70/11

 

Принятые сечения проводов необходимо проверить по допустимому току нагрева в послеаварийных режимах. Это можно сделать с помощью программы RASTR: отключая поочередно линии схем, а в двухцепных линиях одну из цепей, необходимо сравнить токи в оставшихся включенных линиях (и цепях) с допустимым током нагрева для принятых сечений.

Расчет будем вести для схем, приведенных на рисунках 6 и 7.

 

Рисунок 6 –  Расчетная схема варианта 1

 

Рисунок 7 – Расчетная схема варианта 2

 

На рисунках 6 и 7 сопротивления заданы в Омах, мощности в МВА, реактивные проводимости в мкСм.

В таблицах 12, 13 приведены значения токов в  линиях (цепях) послеаварийных режимов для схем вариантов 1 и 2 соответственно.

 

 

 

 

Таблица12 – Токи в линиях послеаварийных режимов для схемы 1

Номер линии	Допустимый ток, А	Отключенная линия
		1–3	1–5	2–3	2–4	7–4	7–4	7–5	5–6	1–2
		Токи в линиях послеаварийных режимов, А
1–3	605	–	224	106	135	161	161	149	151	283
1–5	605	207	–	185	236	163	163	198	143	236
2–3	265	111	114	–	26	52	52	40	42	172
2–4	330	41	249	51	–	73	73	70	51	22
7–4	605	168	75	155	180	–	280	167	155	183
7–4	605	168	75	155	180	280	–	167	155	183
7–5	265	32	227	42	66	64	64	–	40	53
5–6	265	45	53	45	46	45	45	45	–	46
1–2	605	309	307	214	143	191	191	163	172	–

 

 

Таблица13 – Токи в линиях послеаварийных режимов для схемы 2

Номер линии	Допустимый ток, А	Отключенная линия
		1–3	1–3	1–5	1–5	2–3	2–3	2–4	7–4	7–4	7–5	5–6
		Токи в линиях послеаварийных режимов, А
1–3	605	–	265	157	157	137	137	140	150	162	151	142
1–3	605	265	–	157	157	137	137	140	150	162	151	142
1–5	450	117	117	–	188	114	114	112	102	110	99	87
1–5	450	117	117	188	–	114	114	112	102	110	99	87
2–3	450	77	77	100	100	–	162	83	93	101	94	84
2–3	450	77	77	100	100	162	–	83	93	101	94	84
2–4	265	41	41	44	44	35	35	–	33	36	61	34
7–4	605	184	184	159	159	178	178	171	–	356	169	173
7–4	605	184	184	159	159	178	178	171	328	–	169	173
7–5	265	36	36	31	31	34	34	56	31	34	–	28
5–6	265	45	45	46	46	45	45	45	45	48	45	–