3 Реконструкція системи зовнішнього електропостачання

3.1 Розрахунок параметрів режиму в системі зовнішнього електропостачання

Поява нових вузлів в електричній мережі веде до збільшення сумарного електричного навантаження, а отже, до збільшення струму в лініях електропередачі, що пов’язують ДЖ та ВП. При підключенні нових ПС до мережі середньої напруги, збільшується й навантаження автотрансформаторів, встановлених на ВП. Також змінюється режим напруги в системі зовнішнього електропостачання.

Для оцінки допустимості цих змін в системі зовнішнього електропостачання виконується розрахунок нормального та післяаварійного режимів у всій електричній мережі. Причому у системі внутрішнього електропостачання також враховується схема приєднання нових споживачів, а решта системи залишається без змін. Розрахунок виконується без врахування КП та при їх підключенні.

Розрахунок виконується з використанням програми UREGIM. Відомості про ЛЕП, дані автотрансформаторів ВП, дані трансформаторів СПС, дані вузлів з навантаженням, початкові дані до оцінки завантаження системи зовнішнього електропостачання наведено в табл. 3.1 – 3.5 відповідно. Остаточний вид електричної мережі наведено на рис. 3.1. Направлений граф мережі наведено на рис. 3.2.

Таблиця 3.1 – Загальні дані до спрямованого графа

Загальне число гілок	22
Кількість лінійних гілок	12
Число незалежних вузлів	22
Число вузлів з ​​навантаженням	8
Похибка розрахунку	5
Наявність вузлової підстанції	Так
Наявність автотрансформаторів	Так

Таблиця 3.2 – Дані автотрансформаторів районної підстанції

nат шт	Sном МВА	Uвн кВ	Uсн кВ	Uнн кВ	∆Ρк кВт	∆Ρх кВт	Uк, %			Iх %	Обм.рег.	% рег.
							в-с	в-н	с-н
2	125	230	121	11	315	85	11	345	28	0,4	СН	62

Рисунок 3.1 – Конфігурація електричної системи з урахуванням розвитку

Рисунок 3.2 – Граф електричної мережі

Таблиця 3.1 – Відомості про ЛЕП

№	Наім. ділянки	Марка провода	Нач вузол	Кін вузол	Ro Ом/км	Xo Ом/км	Bo См/км	L км	nц	Uном кВ
1	ДЖ-ВП	АС-240/56	23	1	0,12	0,405	2,60	30,14	2	220
2	ВП-1	АС-120/27	3	5	0,253	0,427	2,66	4,84	2	110
3	1-Б	АС-120/27	5	6	0,253	0,427	2,66	5,5	2	110
4	1-Е	АС-120/27	5	8	0,253	0,427	2,66	4,84	2	110
5	Е-К	АС-120/27	8	10	0,253	0,427	2,66	3,96	2	110
6	ВП-2	АС-150/34	3	12	0,2	0,42	2,7	2,86	2	110
7	2-Ж	АС-120/27	12	13	0,253	0,427	2,66	6,16	2	110
8	2-3	АС-150/34	12	15	0,2	0,42	2,7	1,54	2	110
9	3-В	АС-120/27	15	16	0,253	0,427	2,66	4,4	2	110
10	3-4	АС-120/27	15	18	0,253	0,427	2,66	1,54	2	110
11	4-Г	АС-120/27	18	19	0,253	0,427	2,66	2,2	2	110
12	4-Д	АС-120/27	18	21	0,253	0,427	2,66	2,64	2	110

Таблиця 3.4 – Дані трансформаторів споживчих підстанцій

Наім. ПС	Нач. вузол	Кін. вузол	Uвном кВ	Sном МВА	Uнном кВ	Рк кВт	Рх кВт	Uк %	Iх %	Обм. рег.	Кол. ступ.	% ступ	n шт
Б	6	7	115	16	10	85	19	10,5	0,7	ВН	9	1,78	2
В	16	17	115	10	10	60	14	10,5	0,7	ВН	9	1,78	2
Г	19	20	115	16	10	85	19	10,5	0,7	ВН	9	1,78	2
Д	21	22	115	16	10	85	19	10,5	0,7	ВН	9	1,78	2
Е	8	9	115	10	10	60	14	10,5	0,7	ВН	9	1,78	2
К	10	11	115	16	10	85	19	10,5	0,7	ВН	9	1,78	2
Ж	13	14	115	10	10	60	14	10,5	0,7	ВН	9	1,78	2

Таблиця 3.5 – Дані вузлів з навантаженням

Наіменування ПС	№ вузла	Рм МВт	Qм Мвар	Qку.ном Мвар
А	4	21	8	4,5
Б	7	15	6	4,2
В	17	13	5	3,45
Г	20	18	7	5
Д	22	16	6	3
Е	9	14	5	3
К	11	18	7	5,1
Ж	14	12	5	4,2
Разом:	–	127	49	32,45

Таблиця 3.6 – Вихідні дані до оцінки завантаження системи зовнішнього

електропостачання

Найменування режиму	Без КП			З КП
	S`тр МВА	IДЖ-ВП А	UвВП кВ	S`тр МВА	IДЖ-ВП А	UвВП кВ
Нормальний	128,27+j65,66	362,9	227,28	128,09+ j29,85	331,4	228,25
Післяаварійний	129,21+ j77,87	380,2	226,94	128,74+ j38,72	338,7	228

3.2 Перевірка завантаження системи зовнішнього електропостачання

3.2.1 Оцінюється щільність струму в лінії за формулою:

де I_ДЖ-ВП’ – струм на ділянці ДЖ – ВП’ у режимі максимальних навантажень,

F – перетин проводу, яким виконана ділянка ДЖ – ВП’.

Згідно ПУЕ фактичне значення щільності струму може в двічі перевищувати рекомендоване ( j_рек = 1):

Розраховані значення після розвитку електричної мережі не перевищують навіть економічну щільність.

3.2.2 Перевіряється припустимість нагріву проводів ліній електропостачання, що входять до системи зовнішнього електропостачання. Перевірка виконується порівнянням струмів післяаварійного режиму з максимально допустимим тривалим струмом. Для проводу АС-240/56 припустимий струм складає 610 А. Як бачимо, післяаварійний струм в режимах з КП та без КП не перевищує допустимий. Можна зробити висновок, що пропускна здатність ЛЕП достатня для підключення нових вузлів навантаження, і навіть існує запас за пропускною здатністю ЛЕП системи зовнішнього електропостачання.

3.2.3 Оцінюється припустимість втрат напруги за величиною напруги U_ВП.В перед автотрансформаторами ВП, знайденої в результаті розрахунку нормального та післяаварійного режимів:

.

Результати розрахунків для нормального та післяаварійного режимів представлені в табл. 3.7. Вони свідчать про допустимість існуючих втрат напруги, тобто подальше функціонування системи зовнішнього електропостачання можливе.

3.2.4 Перевіряються коефіцієнти завантаження нормального та післяаварійного режимів автотрансформаторів ВП за величиною навантаження з боку вищої напруги. Розрахунки коефіцієнтів наведені в табл. 3.7.

Розрахунки показали, що в нормальному і післяаварійному режимах значення коефіцієнтів завантаженняперевищуєь допустиме значення. Заміна автотрансформаторів на ВП є необхідною.

Таблиця 3.7 – Перевірка системи зовнішнього електропостачання

№	Контрольований параметр	Значення параметра
		без КП	з КП
1	Щільність струму, А/мм2 (АС 240/56)	0,755	0,7
2	Нагрівання проводу, А (Ідоп=610А)	380,2	338,7
3	Коефіцієнт завантаження АТ ВП в нормальному режимі	0,576	0,527
4	Коефіцієнт завантаження АТ ВП в післяаварійному режимі	1,153	1,054
5	Втрата напруги у нормальному режимі	1,24	0,8
6	Втрата напруги у післяав режимі	1,39	0,9

Аналіз характеристик системи зовнішнього електропостачання вказує на те, що функціонування мережі не потребує реконструкції.