Определение расчетных нагрузок сети. Определение сечений и марок проводов линий электропередачи кольцевой схемы сети.

Рис.1.10 Схема замещения для сети с кольцевым участком сети.

Для кольцевой схемы необходимо пересчитать мощности, передаваемые по линиям l₂₄, l₄₃, l₂₃.

Представим кольцевую сеть в виде линии с двухсторонним питанием. Допустим, что сечения линий одинаковы.

w₃

w₅

Рис.1.11. Схема кольцевой линии в виде с двухсторонним питанием.

Мощность равна мощности, подходящей к шинам подстанции ПС 3:

Мощность равна мощности, подходящей к шинам подстанции ПС 4:

Мощность, протекающая по линии А4 будет определяться по формуле:

Мощность, в линии А3 будет равна:

Мощность в линии 3-4 будет равна разности между мощностями в линиях А3 и А4:

Проверка:

Сумма мощностей, протекающих по линиям, равна сумме мощностей на шинах подстанций, значит мощности определены верно.

Расчет сечения проводов ЛЭП кольцевой сети.

УЧАСТОК A-3

Ток, протекающий по линии в нормальном режиме

Сечение линии будет равно:

где j_ЭК=0.9 А/мм² -экономическая плотность тока.

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 95/16.

Проверка:

По короне:

F_minк=70мм²

По механической прочности:

F_minм=70/11

Проверка в послеаварийном режиме:

Для проверки по нагреву отключаем линию А4. Сечение линиb А3 должно выдерживать суммарную мощность ПС 3 и ПС 4, протекающую по проводам ЛЭП.

Рис.1.12. Схема для проверки сечений проводов линий А3 .

Проверяем это условие.

Условию сечение удовлетворяет.

УЧАСТОК А-4

Ток, протекающий по линии в нормальном режиме

Сечение линии

где j_ЭК=0.9 А/мм² -экономическая плотность тока.

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 150/24.

Проверка:

По короне:

F_minк=70мм²

По механической прочности:

F_minм=70/11

Проверка в послеаварийном режиме:

Для проверки по нагреву отключаем линию А3. Сечение линии А4 должно выдерживать суммарную мощность ПС 3 и ПС 4, протекающую по проводам ЛЭП.

Рис.1.13. Схема для проверки сечений проводов линий А4 .

Проверяем это условие.

Условию сечение удовлетворяет.

УЧАСТОК 3-4

Ток, протекающий по линии в нормальном режиме

Сечение линии

где j_ЭК=0.9 А/мм² -экономическая плотность тока.

По условию «короны» для U_H=110 кВ F›70 мм²

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 70/11.

Проверка:

По короне:

F_minк=70мм²

По механической прочности:

F_minм=70/11

Проверка в послеаварийном режиме:

S₄>S₃

Условию сечение удовлетворяет.

Участок	Длина, км	Марка провода	R, Ом	Х, Ом	QB, Мвар
А-2 2-1 2-3 3-4 2-4	40 40 50 35 29	АС 240/32 АС 120/19 АС 95/16 АС 70/11 АС 150/24	4.72 9.76 15.05 14.77 5.916	17.4 17.08 21.7 15.54 12.18	5.041 1.286 1.58 1.079 0.95

Таблица 1.2. Подробная информация о участках кольцевой схемы.

Уточнённый расчет потокораспределения с учетом фактических значений сопротивлений участков, а также величин зарядной мощности ЛЭП.

Потери рассчитываются по потоку мощности в конце элемента. Расчетная схема замещения показана на рисунке.

Для нахождения мощностей кольцевой схемы, разбиваем замкнутую сеть по источнику питания, представляя её как сеть с двухсторонним питанием с напряжением, в пунктах питания совпадающим по величине и по фазе.

Рис.1.14. Схема для расчета потоков мощности.

Для удобства расчета пересчитаем схему и определим полные сопротивления линий:

Перерисуем схему с новыми обозначениями.

Рис.1.15. Схема для расчета потоков мощности.

Мощность, протекающая по линии А3 составит:

Мощность, протекающая в линии В4 равна:

Мощность в линии 3-4 будет равна:

Проверка:

Баланс мощностей сходится, следовательно, мощности посчитаны правильно.

Расчет потокораспределения с учетом потерь мощности.

Рис.1.16. Схема для расчета потокораспределения с учетом потерь мощности.

Потери в линии определяются по формулам:

Мощность в начале линии с учетом потерь будет равна:

Мощность, поступающая в линию В4:

Потери в линии 3-4 определяются следующим образом:

Мощность в начале линии с учетом потерь будет равна:

Мощность в конце линии будет складываться из мощности и мощности

Потери в линии:

Мощность в начале линии с учетом потерь будет равна:

Мощность, поступающая в линию А3:

Мощность, поступающая в «кольцо».

Мощность, поступающая от линии №1 останется такой же, как и в радиальной схеме:

Линия №2.

Рис.1.17. Схема замещения линии и автотрансформатора ПС 2.

Мощность со стороны низшего напряжения автотрансформатора не изменится:

Мощность со стороны среднего напряжения будет другой:

Определим мощность на шинах СН автотрансформатора

Мощность в конце звена обмоток СН трансформаторов подстанции ПС2.

Sср’’= =

Потери в обмотке СН автотрансформатора:

∆P_СР=

∆Q_СР=

Мощность в начале обмотки СН, с учетом потерь

S_СР’= S_СР’’+∆P_СР+j ∆Q_СР= Мощность в конце звена обмоток ВН трансформаторов подстанции ПС 2.

S_В’’= =

Потери в обмотке ВН трансформатора

∆P_В=

∆Q_В=

Мощность в начале обмотки ВН, с учетом потерь

S_В’= S_В’’+∆P_В +j ∆ Q_В = Мощность, подходящая к шинам 220 кВ подстанции ПС, с учетом с учетом потерь ХХ трансформатора

Выбор проводов линии №2

Ток, протекающий по линии в режиме максимальных нагрузок

j_эк = 0.9 для алюминиевых неизолированных проводов по [1] табл. [3.12].

Тогда сечение линии:

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 240/32

Для АС – 240/32 из справочника:

r₀=0.118 Ом/км; x₀=0.435 Ом/км; b₀=2.604 10^-6 См/км; I_доп=610А

Проверка:

По короне:

F_minк=240мм²

По механической прочности:

F_minм=120/19

Проверка в послеаварийном режиме

В послеаварийном режиме по линии будет протекать ток, больший максимального в два раза.

По условию сечение удовлетворяет.

Сопротивления и зарядная мощность линии составят:

Мощность в конце линии №2, с учетом зарядной мощности в конце линии.

Потери в линии:

Мощность вначале линии, с учетом потерь.

Мощность поступающая от ПС А в линию:

Баланс мощности:

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 4:

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 3:

Потери мощности в линии 3-4:

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 1:

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 2:

Сумма мощностей нагрузок и мощностей потерь равна мощности, передаваемой с подстанции

ПС А.