2.1. Баланс мощности в сетевом районе
Электрическая сеть представляет собой совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящей из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных (ВЛ) и кабельных (КЛ) линий электропередачи (ЛЭП), работающих на определенной территории.
В начале проектирования питающей сети необходимо проверить обеспечение баланса активных и реактивных мощностей.
2.1.1 Покрытие потребности и распределение активной мощности
По графу сети (рис. 1.1) определим геометрические длины ЛЭП.
Формула:
Используя рекомендации проектных организаций, основанных на нормативных документах и опыте проектирования электрических сетей в современных условиях, примем длину ЛЭП с учетом коэффициента удлинения трас. Т. к. Иркутскэнерго входит в ОЭС Сибири, то коэффициент удлинения k=1,2 [1.3, c.164].
Распределение активных мощностей по ЛЭП определим упрощенно, считая сеть однородной, по методике [1.1, c.143].
Активная мощность в каждом пункте вычисляется по формуле (таблица 1.1.2):
Pi=Si×cosji,
где Pi – активная мощность в i-ом пункте, МВт;
Si – максимальная нагрузка в i-ом пункте, МВА;
cosji – коэффициент мощности в i-ом пункте, о.е.
Таблица 1.1.2
-
ПС
Si, MBA
Cosji, о.е.
Pi, МВт
1
50
0.86
43
2
70
0.85
59,5
3
50
0.85
42,5
4
60
0.84
50,4
В однородной сети сопротивления отдельных участков ЛЭП эквивалентны их длинам. Потребляемая активная мощность:
Мощности источников питания:
Рассчитаем распределение активной мощности , считая что сеть однородная.
а) Замкнутая цепь А12 (рис 1.2)
А’ 1 2 А”
P(1) P(2)+P(3)+P(4)
Из
полученных данных найдем, что
б)
2’ 3 4 2”
P(3) P(4)
Из
полученных данных получим, что
2.1.2 Выбор номинального напряжения проектируемой сети
Прежде, чем приступить к расчету реактивных мощностей, необходимо оценить значение номинального напряжения линий электропередачи. Обоснование номинального напряжения электропередачи является сложной задачей.
В общем случае выбор номинального напряжения районной сети производится одновременно с выбором графа сети и схемы электрических соединений на основе технико-экономических расчетов. Напряжение определяет параметры ЛЭП и электрооборудования подстанций и сетей, а следовательно, размеры капиталовложений, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы. В основном номинальное напряжение определяется передаваемой мощностью и длиной линии. Для предварительной оценки возможного номинального напряжения (кВ) электропередачи рекомендуется использовать эмпирическую формулу Г.А. Илларионова
где Рij – передаваемая активная мощность по одной цепи ЛЭП, МВт;
Lij – длина ЛЭП, км.
В результате расчетов получили значения нестандартных напряжений для отдельных линий районной сети.
Таблица 1.2.1
ЛЭП |
Lij, км |
Рij, МВт |
Uij, кВ |
А1 |
76 |
94.614 |
174.072 |
23 |
68 |
39.629 |
119,66 |
А2 |
99 |
100.78 |
119.2 |
12 |
54 |
51.164 |
131.65 |
24 |
48 |
53.271 |
132.05 |
34 |
48 |
2.781 |
33.687 |
В результате расчетов получили значения нестандартных напряжений для отдельных линий районной сети. Сопоставив их с номинальными напряжениями, применяемыми на заданной территории [1.3, рис.1.1] , и данными табл. 6.5. [1.1], решили, что напряжение проектируемой сети будет 110 кВ и 220 кВ