Выбор сечений сталеалюминиевых проводов линий электропередачи и их проверка по условиям технических ограничений.
При условии, что по линии 3-4 мощность течет от узла 3 к узлу 4:
Проверка:
Верно
При условии, что по линии 1-2 мощность течет от узла 1 к узлу 2:
Проверка:
Верно
Марка провода АС 300/39
Для других линий расчет аналогичен.
Результаты расчетов по выбору экономических сечений линий сведены в таблицу 4.1.
Проверка по условиям технических ограничений.
По механической прочности
Условие: Fэк ≥ F min, мех
Для данного района по гололеду (II) по [5] находим минимально допустимые сечения по условиям механической прочности для линий, сооружаемых на одноцепных опорах (Ж-1, Ж-2, 1-2, 2-3, 3-4, 2-4):
F min, мех = 35/6,2 мм2
Ранее выбранные сечения для всех линий на одноцепных опорах удовлетворяют этому условию.
Для линии, сооружаемой на двухцепных опорах (4-5):
F min, мех = 120/19 мм2,
что превышает ранее выбранное сечение. Значит, сечение необходимо увеличить до F = 120/19 мм2.
Результаты проверки сведены в таблицу 4.1.
По потерям на корону
Условие: Fэк ≥ F min, кор
По [5] находим минимально допустимые сечения по условиям потерь на корону
Для Uном = 110 кВ: F min, кор = 70/11
Для Uном = 220 кВ: F min, кор = 240/32
Данному условию не соответствует ранее выбранное сечение линии 1-2.
Результаты проверки сведены в таблицу 4.1.
Таблица 4.1
-
Линия
Ж-1
Ж-2
1-2
2-3
3-4
2-4
4-5
Uном, кВ
220
220
220
110
110
110
110
nц
1
1
1
1
1
1
2
P, МВт
106,03
73,97
42,03
46,16
12,16
36,84
22,00
Q, Мвар
40,46
29,94
18,59
17,04
4,96
13,86
8,29
S, МВА
113,49
79,80
45,96
49,20
13,13
39,36
23,51
Iнб(5),А
297,83
209,42
120,61
258,26
68,93
206,59
61,70
Iр, А
312,72
219,89
126,64
271,17
72,38
216,92
64,78
Fэк, мм2
347,46
244,32
140,71
301,30
80,42
241,02
71,98
F, мм2
300
240
150
240*
70
240
70
Марка провода
АС 300/39
АС 240/32
АС 150/24
АС 240/32
АС 70/11
АС 240/32
АС 70/11
Fmin,мех мм2
35/6,2
35/6,2
35/6,2
35/6,2
35/6,2
35/6,2
120/19
Марка провода с уч. Fmin,мех
АС 300/39
АС 240/32
АС 150/24
АС 240/32
АС 70/11
АС 240/32
АС
120/19
Fmin,кор мм2
240/32
240/32
240/32
70/11
70/11
70/11
70/11
Марка провода с уч. Fmin,кор
АС 300/39
АС 240/32
АС 240/32
АС 240/32
АС 70/11
АС 240/32
АС
120/19
*Примечание: для линии 2-3 экономически целесообразное сечение (300 мм2) превышает максимально возможное сечение при использовании унифицированных опор ВЛ (240 мм2 для линий 110 кВ). В данном случае возможны варианты:
уменьшения длины пролета ВЛ
увеличения количества цепей сверх требуемого по надежности
увеличения номинального напряжения
Так же по ПУЭ допускается эксплуатация линий с повышенным уровнем потерь с превышением экономической плотности тока вплоть до двукратных значений [5]. Ввиду ограниченного объема типового расчета остановимся на этом варианте, т. к. плотность тока будет превышать экономическую менее чем в 2 раза:
По допустимому нагреву
Условие:
Средняя
температура января
Проверку покажем на примере линии Ж-1.
По таблице 1.3.29 ПУЭ (со ссылкой на ГОСТ 839-80) находим длительно допустимый ток для ранее выбранного сечения F = 300/39 мм2:
Проверим послеаварийный режим, когда отключается головной участок Ж-2 (самый тяжелый п/ав режим для линии Ж-1).
Аналогично при обрыве участка Ж-2 проверяется линия 1-2. Так же рассматриваются обрывы головных участков Ж-1, 2-3, 2-4 с проверкой соответствующих линий. Результаты сведены в таблицу 4.2 (все линии проходят).
Таблица 4.2
-
Проверяемая линия
Ж-1
Ж-2
1-2
2-3
2-4
3-4
Марка провода
АС 300/39
АС 240/32
АС 240/32
АС 240/32
АС 240/32
АС 70/11
710
605
605
605
605
265
kт = 1,43
1015,3
865,15
865,15
865,15
865,15
378,95
Отключаемая линия
Ж-2
Ж-1
Ж-1
Ж-2
2-4
2-3
2-3
2-4
P, МВт
180
180
64
116
83
83
34
49
Q, Мвар
70,4
70,4
21,87
48,53
30,9
30,9
12,1
18,8
S, МВА
193,28
193,28
67,63
125,74
88,6
88,6
36,1
52,5
507,2
507,2
177,5
330
465
465
190
276
Марка провода (итог)
АС 300/39
АС 240/32
АС 240/32
АС 240/32
АС 240/32
АС 70/11