2 Совместный выбор схемы, номинального напряжения, номинальных параметров линии и трансформаторов проектируемой сети
Схема соединений линий сети находится в тесной технико-экономической взаимозависимости от номинального напряжения сети. Часто изменение основной схемы сети влечет за собой необходимость изменения номинального напряжения сети. Возможна и обратная зависимость номинального напряжения от схемы соединения линии сети. Следовательно, выбор схемы сети и ее номинального напряжения желательно производить совместно. Однако в практике проектирования и реконструкции сети, либо привязки новой сети к существующим сетям, может оказаться ограниченным выбор номинального напряжения в силу наличия определенных номинальных напряжений в действующих электрических сетях.
Совместный выбор схемы соединений линий сети и ее номинального напряжения начинаем с создания ряда технически осуществимых вариантов сети с последующим их технико-экономическим сопоставлением по методу приведенных затрат.
Создаём варианты, которые подчиняются следующим определенным логическим требованиям:
- передача электроэнергии от источника питания сети до приемных подстанций должна осуществляться по возможно кратчайшему пути;
- на приемных подстанциях применяются упрощенные схемы ОРУ без выключателей;
- электроснабжение подстанций, в которых есть потребители 1 категории, должно осуществляться не менее чем по двум линиям;
- выключатели устанавливаются только в начале линии у источника питания;
- длина трассы линии увеличивается на 10% из-за неровностей рельефа, и обхода естественных и искусственных препятствий. Для каждого участка трассы определяем её длину по плану с учётом масштаба:
=
1,05
М
где
– длина трассы линии на плане в см;
М – масштаб линий, указанный в задании, 8,5 км/см.
2.1 Составление вариантов цепи. Расчет длин трасс и линий электропередач
Рисунок 1 – Районная электрическая сеть вариант 1
Суммарная длина трасс:
lтр=
m
1,05=1,05
8,5
(
7,5+3,7+10,1+2,6+5,5)=262,395
(км)
=
где
- длина трассы одноцепной линии, км;
-
длина трассы двухцепной линии, к.
= = 1,05 8,5 (7,5+3,7 2+10,1 2+2,6+5,5 2)=434,64(км)
Общее число выключателей при условии установки одного выключателя в начале линии nв = 7 шт.
Рисунок 2 – Районная электрическая сеть вариант 2
Суммарная длина трасс:
lтр= m 1,05=1,05 8,5 ( 7,5+1,3+10,1+2,6+5,5)=240,975 (км)
=
где - длина трассы одноцепной линии, км;
- длина трассы двухцепной линии, км.
= = 1,05 8,5 (7,5+1,3 2+10,1 2+2,6+5,5 2)=391,8(км)
Общее число выключателей при условии установки одного выключателя в начале линии nв = 5 шт.
Рисунок 3 – Районная электрическая сеть вариант 3
Суммарная длина трасс:
lтр= m 1,05=1,05 8,5 ( 4,5+1,3+10,1+2,6+5,5)=214,2 (км)
=
где - длина трассы одноцепной линии, км;
- длина трассы двухцепной линии, км.
= = 1,05 8,5 (4,5+1,3 2+10,1 2+2,6+5,5 2)=365(км)
Общее число выключателей при условии установки одного выключателя в начале линии nв = 4 шт.
Рисунок 4 – Районная электрическая сеть вариант 4
Суммарная длина трасс:
lтр= m 1,05=1,05 8,5 ( 7,5+1,3+10,1+4,6+5,5)=258,825 (км)
=
где - длина трассы одноцепной линии, км;
- длина трассы двухцепной линии, км.
= = 1,05 8,5 (7,5+1,3 2+10,1 2+4,6+5,5 2)=409,65(км)
Общее число выключателей при условии установки одного выключателя в начале линии nв = 5 шт.
Рисунок 5 – Районная электрическая сеть вариант 5
Суммарная длина трасс:
lтр= m 1,05=1,05 8,5 ( 3,6+4+10,1+4,6+5,5)=248,115 (км)
=
где - длина трассы одноцепной линии, км;
- длина трассы двухцепной линии, км.
lпр = = 1,05 8,5 (3,6+4+10,1 2+4,6+5,5 2)=419,75(км)
Общее число выключателей при условии установки одного выключателя в начале линии nв = 6 шт.
Рисунок 6 – Районная электрическая сеть вариант 5
Суммарная длина трасс:
lтр= m 1,05=1,05 8,5 ( 3,6+4+10,1+2,6+5,5)=230,625 (км)
=
где - длина трассы одноцепной линии, км;
- длина трассы двухцепной линии, км.
= = 1,05 8,5 (3,6 2+4+10,1 2+2,6+5,5 2)=401,625(км)
Общее число выключателей при условии установки одного выключателя в начале линии nв = 6 шт.
Рассчитываем аналогичным образом для шести остальных схем соединений и полученные данные заносим в таблицу 1.
Показатель |
Номер варианта соединения |
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
nв , шт |
7 |
5 |
4 |
5 |
6 |
6 |
|
lтр, км |
262,395 |
240,975 |
214,2 |
258,825 |
248,115 |
230,625 |
|
lпр, км |
434,64 |
391,8 |
365 |
409,65 |
419,475 |
401,625 |
|
Таблица 1 – Параметры проектируемых схем соединений
По минимуму расхода оборудования и длины линий для дальнейшего рассмотрения оставляем 2 варианта соединения: пятый и шестой.
Для каждого из оставшихся вариантов определяем потокораспределение мощностей по линиям, упрощенно, без учета потерь мощности в линиях схемы и трансформаторах.
Для выяснения, какому из номинальных напряжений (35, 110, 220 кВ) соответствует предложенный вариант схемы – сети проводим пробный расчет сечений проводов линий, причем наиболее загруженную линию при напряжении 35 кВ, а наименее загруженную – при 220 кВ. Если сечение линии на напряжении 35 кВ получится значительно больше рекомендованного (АС-35…АС-150), а для линии напряжением 220 кВ значительно меньше рекомендованного (АС-240…АС-400), то эти варианты на напряжениях 35 и 220 кВ в дальнейшем не рассматриваем.
Расчёты ведём по формуле:
где
– полная мощность, протекающая по одной
линии в данном направлении или по одной
цепи двухцепной линии, кВА;
=1
А/мм2–
экономическая плотность тока. Находится
из таблиц ПУЭ.
Для схемы №5
Для наиболее загруженной линии:
Для наименее загруженной линии:
Для схемы №6
Для наиболее загруженной линии:
Для наименее загруженной линии: