Проектирование районной электрической сети

 

Считаем потораспредение на схемах, исключаем варианты схем со слабо нагруженными участками. 
 

  Схема№1

Выполнена в виде кольца. Пропускная способность каждого головного участка должна быть рассчитана на полную нагрузку всей сети, в случае повреждения одного из них. Соответственно, это ведет к увеличенному расходу цветного металла и затраты на ее сооружение. С другой стороны, в нормальном режиме каждая нагрузка питается по кратчайшему пути, поэтому потери мощности и энергии будут наименьшими.

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

Проверка:

;

;

;

;

;

Схема№2

Разомкнутая резервированная сеть. В одном  направлении прокладываются две  цепи (линии). Достоинствами сети является: наглядность, возможность присоединения  отдельных линий к различным  шинам источника питания.(т.к нагрузка подстанции 2 больше ,чем 3 то её присоединяем первой к подстанции В)

 

 Схема№3

Сеть  с элементом кольца.

; 

; 

                                                                                                                 
 

22,944+9,785-17+8j=5,944+1,785jмВА 

Схема№4

Сеть с элементом кольца. 
 
 
 
 

 
 
 
 

30.046+12,323j-14+6j=16.046+6.323jмВА

29.953+12.676j-17+8j=12.953+4.676jмВА 
 
 
 

Схема№5

Разомкнутая резервированная сеть. В одном  направлении прокладываются две  цепи (линии). Достоинствами сети является: наглядность, возможность присоединения  отдельных линий к различным  шинам источника питания.(т.к нагрузка подстанции 2 больше ,чем 3 то её присоединяем первой к подстанции В)

 

 

Исключаем варианты с малыми мощностями на линиях, схема  №3. Из оставшихся выбираем с наименьшей длиной линий, это схемы №4 и №5.

(схема 2 не  выгодна с технической точки  зрения) 

1.2 Выбор номинальных  напряжений сооружаемых  ЛЭП

     Номинальные напряжения электрических сетей  в России установлены действующим стандартом (ГОСТ721-77) и для вновь проектируемых электрических сетей составляют следующий ряд: 6, 10, 20, 35, 110,220,330, 500, 750 и 1150кВ.

     Приближенную  оценку применения экономически целесообразных номинальных напряжений воздушных  ЛЭП производим по эмпирической формуле Г.А. Илларионова : 

                                                                                                    

где Р - в мегаваттах (МВт) на одну цепь, l - в километрах (км)..

Схема№4 

;

Принимаем Uном=110 (кВ)

принимаем Uном=110(кВ) 

Принимаем Uном=110 (кВ) 

 

      Т,к у нас схема 4 с элементом кольца, то везде мы приняли одно напряжение Uном =110 кв.   
 
 

Таблица 6

Номинальное напряжение линий в варианте№4

 

Аналогично  для варианта№5             
 
 

_{Считаю  целесообразным  принять Uном =110(кВ)} 
 

 

Принимаем Uном=110(кВ) 

_{Принимаем Uном=110(кВ)} 
 
 

Номинальное напряжение линий в варианте№2 

Таблица 7 

 

1.3 Определение сечений  проводов сооружаемых  ЛЭП

Суммарное сечение (F) проводов фазы проектируемой ВЛ составляет:

                                                                                                          

Где  Ip – расчётный ток, А.

        Jн – нормированная плотность тока (Jн=0,9).

     Выбор сечений производится по нормированному значению  экономической плотности  тока (j_эк). Сечения, выбранные из экономических соображений и округленные до стандартного значения, должны быть проверены по длительно допустимому току нагрева, условиям коронирования и механической прочности проводов.

     Проверка  по допустимому нагреву состоит  в соблюдении условия

I_ав < I_доп ,

где I_доп – величина длительно допустимого тока, соответствующая выбранному сечению; I_ав – наибольший ток линии для послеаварийного состояния. Для двухцепных ВЛ I_ав определяют при условии выхода из работы одной из цепей, а для кольцевой сети рассматривают поочередно два случая отключения линии на головных участках. Если это условие нарушено, то сечение увеличивают.

Проверке  по коронированию подлежат ВЛ напряжением 35 кВ и выше, прокладываемые по трассам с отметками выше 1500 м над уровнем моря. При более низких отметках проверка по условиям короны и уровня радиопомех не производится, если сечения проводов ВЛ 110 кВ равны или более 70 мм², а ВЛ 220 кВ – 240 мм².

     Проверка  по механической прочности заключается  в соблюдении условия:

F_CT

F_MEX ,

где F_CT – выбранное сечение, F_MEX – минимальное допустимое сечение для ВЛ данного класса напряжения (с учетом климатических условий района  сооружения линии и характеристики трассы). Исходя из климатических показателей для нашей области наименьшее допустимое сечение проводов (токоведущей части) равно F_MEX = 70 мм² и отношение сечений алюминиевой части и стального сердечника (F_А/F_СТ).

Выбор сечения проводов ВЛ для схемы №4

Для кольца возьмем  одно сечение для всех участков с  технико- экономической точки зрения.

     где

    n – количество цепей;

     - напряжение которое приняли;

    S – мощность протекающая в линии. 

Схема 4.

(С технической  точки зрения целесообразнее  принять одно сечение,т.к схема с элементом кольца)

Ток на участке  в-1 считаем:

;

Для двухцепных линий аварийный ток возникает при обрыве одной из цепей; для кольцевых схем – обрыв одного из головных участков.

Для b-1 аварийный режим возникнет при обрыве b-3: 

_{Для него Iдоп 520 A,он превышает аварийный ток значит выбираем}

провод  АС-185/24 мм² 

Ток на участке 1-2 считаем: 

 

_{Для 1-2 аварийный режим  обрыв b-3} 

 
 

 

Выбираем провод АС-185/24 мм²     

_{Для него Iдоп 520 A,он превышает аварийный ток ,условие выполняется.} 

Ток на участке 2-3 считаем: 

_{Для 2-3 аварийный режим  обрыв 1-b} 

 
 

.

Выбираем провод АС-185/24 мм²     

_{Для него Iдоп 520 A,он превышает аварийный ток ,условие выполняется.} 
 
 

Ток на участке 3-b считаем: 

_{Для 3-b аварийный режим обрыв 1-b} 

 
 

.

Выбираем провод АС-185/24 мм²     

_{Для него Iдоп 520 A,он превышает аварийный ток ,условие выполняется.} 
 
 

                                                                        Таблица 8 

Выбор сечения  для схемы №4