6.8. Особенности выбора и проверки сечений в простых замкнутых сетях

Рассмотрим выбор сечений участков линии с двухсто- ронним питанием на рис. 6.9, а.

Рис. 6.9. Линия с двусторонним питанием:

а–к выбору сечений; б–для примера 6,7; в–размыкание сети

Заданы мощности нагрузок и длины участков линии . Неизвестны сечения участков линии и их сопротив- ления .

Сечение проводов линии с двухсторонним питанием вы- бирается по нормальному режиму и проверяется по нор- мальному и послеаварийному режимам.

В нормальном режиме приближенные значения потоков мощности на головных участках , если принять, определяются выражением (3.80):

где k – порядковый номер нагрузки; п – количество узлов; – длины участков линии между узлами соответ- ственно k и п, 1 и k, 1 и п.

После расчета приближенных значений потоков мощно- стей на головных участках приближенные потоки мощно- сти на остальных участках определяются по первому зако- ну Кирхгофа, что позволяет найти точку потокораздела. Разрежем линию в узле потокораздела и представим ее в виде двух разомкнутых линий аналогично рис. 3.16,6.

В результате таких предварительных расчетов простая замкнутая сеть приводится к разомкнутой, что позволяет применить рассмотренные выше методы выбора сечений.

Применим, например, метод экономической плотности тока.

По приближенно определенным по длинам линии пото- кам мощности найдем токи

.

Далее по экономической плотности тока определя- ем сечения:

.

По найденным сечениям легко определить сопротивления участков линий .

В целях проверки по сопротивлениям определим уточненные значения мощностей , вновь рассчитав мощ- ности на головных участках по выражениям (3.75), (3.76). Сравним приближенные и уточненные значения мощностей, найденные по длинам и по сопротивлениям участков линий. Если они разные, то расчет повторим снова, выбирая сле- дующее близкое сечение. Как правило, такое уточнение се- чений не требуется.

В нормальном и послеаварийном режимах выбранные сечения ВЛ 35 кВ и выше проверяются по нагреву.

Сечения кабельных линий проверяются по нагреву и по допустимым потере и отклонениям напряжения (см. § 6.6, 6.9).

Сечения в простой замкнутой сети можно определять в зависимости от ее назначения, по экономическим интер- валам или по допустимой потере напряжения. При этом простую замкнутую сеть, как и ранее, надо представить в виде двух разомкнутых сетей и выполнить рассмотрен- ную выше последовательность расчетов и проверок.

Пример 6.7. На рис. 6.9,б показана схема простой замкнутой сети 10 кВ в виде линии с двухсторонним питанием. Нагрузки подстанций сети в киловаттах и длины линий в километрах равны = 1880; = 1930; =0,64; =0,4; =0,5. Коэффициенты мощности нагрузок всех подстанций одинаковы и равны 0,96. Время использования наи- большей нагрузки =3500 ч. Допустимая потеря напряжения в про- центах номинального равна %=4%. Выберем сечение кабеля по экономической плотности тока и проверим его по допустимой поте- ре напряжения.

Найдем мощности на головных участках сети по выражениям (3.79), (3.80). В этих выражениях при одинаковых нагрузок всех подстанций можно заменить S на Р. При этом

;

Правильность найденных значений и подтверждается сле- дующей проверкой:

= 1725 + 2085 = = 3810 кВт.

Определим поток мощности в линии 23 по первому закону Кирх- гофа:

=1725-1880 =155 кВт.

Следовательно, узел 2 – это точка потокораздела.

Простые замкнутые городские или сельские сети в нормальном ре- жиме работают как разомкнутые. Такие простые замкнутые сети, но работающие в разомкнутом режиме, называют петлевыми (рис. 6.17, в и е). Линия с наименьшей нагрузкой 23 в нормальном режиме отклю- чена (рис. 6.9, в). Выбор сечения для линии 23 надо производить по условиям нагрева в послеаварийном режиме сети (§ 6.9).

Потоки активной мощности в линиях 12 и 1'3 в нормальном режи- ме равны

=1880 кВт; = 1930 кВт.

Токи в линиях определим по выражению

;

;

По выражению (6.34) найдем сечения жил кабеля, принимая по табл. 6.6 экономическую плотность тока для кабеля с бумажной изо- ляцией 1,4 А/мм²:

Принимаем ближайшие стандартные сечения жил кабеля ; .Сечение линии 23 для простоты выбираем таким же, как на участках 12 и 1'3: . Проверка выбранных сече- ний по условию допустимого нагрева рассмотрена в примере 6.10.

Активное и индуктивное удельные сопротивления кабеля сечением 95 мм² равны 0,326 Ом/км; =0,083 Ом/км (см. табл. П.2). Реак- тивные мощности в линиях в нормальном режиме равны

= 549 квар;

= 564 квар.

В послеаварийном режиме сети при отключении линии 12 и вклю- чении разъединителя потоки мощности в линиях равны

= 1880 кВт; = 1880 + 1930 = 3810 кВт;

= 549 квар;

= 1113 квар.

После аварии на линии 1'3 распределение мощностей в линиях бу- дет следующим:

= 1930 кВт; 1930 + 1880 = 3810 кВт;

= 564 квар;