
- •Расчёт распределительных сетей
- •Введение
- •Исходные данные
- •1 Электрический расчёт распределительной сети напряжением 0.4 кВ
- •Составление расчётной схемы 0,4 кВ.
- •1.2 Определение сечения проводов сети 0,4кВ по допустимым потерям
- •1.2.1 Расчёт сечения провода магистрали тп3 – в.
- •1.2.2. Расчёт сечения отпайки 1-б.
- •2 Выбор трансформаторов
- •2.1 Выбор количества и мощности трансформаторов подстанции
- •2.2 Расчёт потерь мощности в трансформаторах
- •3 Электрический расчет сети напряжением 10 кВ
- •3.1 Электрический расчет схемы одностороннего питания сети напряжением 10 кВ
- •3.2 Электрический расчёт схемы двухстороннего питания сети напряжением 10кВ
- •4 Расчет потерь электрической энергии в элементах сети
- •4.1 Потери электроэнергии в сети напряжением 10 кВ системы одно- и двухстороннего питания
- •4.2 Мероприятия по снижению потерь мощности и электроэнергии
- •5. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической сети
- •Заключение
- •Библиографический список
3.2 Электрический расчёт схемы двухстороннего питания сети напряжением 10кВ
Надежность электроснабжения при магистральной схеме питания можно повысить, если применять кольцевую магистраль с двухсторонним питанием. В этом случае магистраль начинается и заканчивается на шинах одного и того же пункта питания. Схемы двухстороннего питания имеют ряд преимуществ перед разомкнутыми. Во-первых, в случае двухстороннего питания повышается надежность электроснабжения и исключается пауза в подаче питания. Во-вторых, уменьшаются потери напряжения, активной мощности и электроэнергии: в замкнутых контурах сети автоматически устанавливается потокораспределение в соответствии с законами Кирхгофа, естественным образом стремящееся к минимальным потерям. В-третьих, такая сеть обладает высокой гибкостью управления. Трудности расчета замкнутых сетей обусловлены, прежде всего, наличием замкнутых контуров в схемах. Без специального расчета невозможно даже ориентировочно представить распределение потоков мощности по отдельным ветвям сети, а ведь именно потокораспределение обусловливает потери напряжения. Дополнительную трудность вносит нелинейный характер нагрузок.
Расчетная схема двухстороннего питания сети 10кВ приведена на рисунке 4.
Расстояние от ГПП до ТП3, м:
, (3.13)
После подстановки численных значений получим:
ГПП
l1=2,8
l3=2,2
l4=6,3
10 кВ
l2=3,4
Рисунок 4 Расчетная схема двухстороннего питания сети 10 кВ.
1
2
lА=l1=2,8
lБ=l1+l2=6,2
lВ=l1+l2+l3=8,4
l12=l1+l2+l3+
l4=14,7
Рисунок 5 Схема двухстороннего питания с условными источниками 1 и 2.
Схема разбивается по источнику питания ГПП, в результате чего получается схема двухстороннего питания с условными источниками 1 и 2 (рисунок 6).
Мощности, потребляемые нагрузкой от условных источников 1 и 2, кВт:
где P1, P2, Q1, Q2 – мощности, потребляемые тяговыми подстанциями ТП1, ТП2 с учетом потерь в трансформаторах.
После подстановки численных значений получим:
После определения мощностей необходимо осуществить проверку, в результате которой должны выполняться условия:
495,5+401,6=225,5+168,1+503,5;
897,1=897,1 Верно;
389,1+318,5=180,2+114,7+412,7;
707,6=707,6 Верно.
Точка потокораздела для активной мощности:
Р1-РТП1=495,5-225,5=270 кВт>0;
Р1-РТП1-РТП2=495,5-225,5-168,1=101,9 кВт>0;
Р1-РТП1-РТП2-РТП3=495,5-225,5-168,1-503,5=-401,6 кВт<0.
Таким образом, точка раздела потоков активной мощности находится у подстанции 3.
Точка потокораздела реактивной мощности:
Q1-QТП1=389,1-180,2=208,9 квар>0;
Q1-QТП1-QТП2=389,1-180,2-114,7=94,2 квар>0;
Q1-QТП1-QТП2-QТП3=389,1-180,2-114,7-412,7=-318,5 квар<0.
Таким образом, точка раздела потоков реактивной мощности находится у подстанции 3.
Разобьем схему, изображённую на рисунке 6, по подстанции ТП3 и получим две схемы с односторонним питанием, на которые нанесены активные мощности по участкам (рисунок 7).
495,5+j389,1
2,
270+j208,9
101,9+j94,2
401,6+j318,5
1
2
ТП31
ТП2
l1
l2
l3
l4
Рисунок 6 – Расчётная схема с точкой раздела потоков мощностей у подстанции ТП3.
Для определения сечения проводов необходимо рассчитать эквивалентные токи для всех четырех схем по формуле (3.4) и выбрать максимальный из них.
Принимаем максимальный эквивалентный ток Iэкв = 29,6 А,
Определим Fэк по Iэкв:
Выбираем из источник [2] ближайшее большее сечение провода
АС-50: r0=0,64 Ом/км; x0=0,355 Ом/км
Потери напряжения в нормальном режиме до наиболее удаленной точки сети определяются по формуле (3.5), где – потери напряжения на i-м участке в нормальном режиме, В:
. (3.14)
После подстановки численных значений получим:
Потери
напряжения на i-том
участке в аварийном режиме определяются
по формуле (3.7), где
– потери напряжения на i-м
участке в аварийном режиме, В:
. (3.8)
После подстановки численных значений получим:
ΔUa.p.=520+78,41+70,82=669,23 В<1200 В
Максимальные и
минимальные потери напряжения определяются
по формуле, В:
.
После подстановки численных значений получим:
ΔUmax н.р.=233,17 В
ΔUmin=0,3∙233,17=69,95 В
Отклонение напряжения на шинах наиболее удаленной подстанции (ТП3) рассчитывают для двух режимов: для максимальной и минимальной нагрузки. Для этого необходимо по заданному отклонению напряжения найти напряжение на шинах ГПП для обоих режимов по формулам, кВ:
UГППmax = Uном ± kmax ∙ Uном, (3.10)
UГППmin = Uном ± kmin ∙ Uном. (3.11)
где kmax и kmin – максимальное и минимальное заданные в исходных данных отклонения напряжения на шинах ГПП в относительных единицах.
После подстановки численных значений получим:
Напряжение на шинах наиболее удаленной подстанции в обоих режимах определяется по формуле, кВ:
После подстановки численных значений получим:
Umax.=10400-233,17=10166,83 В;
Umin=10200-69,95=10130,05В.
тогда:
Отклонение напряжения на шинах наиболее удаленного потребителя сравнивают с допустимым: δUmax(min) ≤ δUдоп.
-5%<1,67%<5% Верно.
-5%<1,3%<5% Верно.