3 Складання варіантів схем електричної мережі і електричний розрахунок двох з них при максимальному навантаженні

3.1 Намічаємо декілька можливих варіантів структурних схем, враховуючи категорії споживачів за надійності живлення та вимоги до складання схем для електричного розрахунку. Можливі схеми кільцева, магістральна і радіальна.

Для зручності порівняння проводимо в табличній формі.

Приклад:

Таблиця 3.1 – Порівняння варіантів схем електричної мережі

№ п/п	Електрична схема	Довжина ліній МЕМ,км	Кількість вимикачів
1	2	3	4
1		25	6
2		20,5	4

9

Продовження таблиці 3.1

1	2	3	4
3		29	8
4		24,5	6

Вибираємо варіанти 2 і 4 з меншою довжиною ліній мережі 10 кВ і меншою кількістю вимикачів 10 кВ для електричного розрахунку.

В кільцевій схемі на напрузі 10кВ ТП застосовуємо схему містка з роз’єднувачами в лініях і перетинці; та запобіжниками в колах трансформаторів, а на НН – одиночну секціоновану систему шин з автоматами та рубильниками. В магістральній і радіальній схемах на напрузі 10кВ ТП застосовані схеми блоків лінія - трансформатор з роз’єднувачами й запобіжниками.

В схемах містка і блока застосована ремонтна перетинка, яка буде використовуватися для оперативних перемикань.

10

Рисунок 3.1- Кільцева схема МЕМ і радіальна РЕМ (варіант 2).

11

Рисунок 3.2 – Кільцева і радіальна схема МЕМ і радіальна РЕМ (варіант 4).

12

3.2 Електричний розрахунок мережі 10 кВ варіанта 2 при максимальному навантаженні

Економічний переріз проводу розраховуємо за економічною густиною струму і вибираємо алюмінієві проводи марок А із таблиці 7.33[2]. Із таблиці 10.1[2] j_e=1,1A/мм² при Т_макс=3700год.

(3.1)

Струм в лінії

(3.2)

Перевіряємо вибрані марки проводів на нагрівання в нормальному та післяаварійному режимах І_доп ≥ І_л (3.3)

Рисунок 3.3 – Розрахункова схема варіанта 2

Знаходимо потужності на ділянках від джерела за правилом моментів

(3.4)

(3.5)

За першим законом Кірхгофа знаходимо потужності на інших ділянках замкнутої мережі.

На підстанції 2 – точка розподілу потужностей.

А 240;

А 25 за умовою механічної міцності

А 70;

А 185.

Вибираємо алюмінієві проводи для повітряних електричних ліній з . Розраховуємо параметри за схемою заміщення.

Рисунок 3.4 – Схема заміщення лінії МЕМ 10 кВ

(3.6)

; (3.7)

Розраховуємо параметри лінії А1.

Всі параметри розраховуємо аналогічно і заносимо в таблицю 3.2

Перевіримо вибрані марки проводів на втрату напруги до точки розподілу потужності замкненої схеми:

(3.8)

Умова виконується, то перевіряємо провідники на нагрівання:

І_доп з [2, табл. 7.33÷7.35]

Ділянка А1

Аналогічно проводимо перевірки на інших ділянках. Всі вибрані проводи відповідають умові нагрівання.

Проводимо такі ж перевірки (на допустиму втрату напруги і на нагрівання) для варіанта в післяаварійному режимі. Відключаємо лінію 3А´.

Рисунок 3.5 – Розрахункова схема мережі в післяаварійному режимі

Умова не виконується, необхідно збільшити перерізи проводів на ділянках.

На ділянці А1 А 300.

На ділянці 12 А 240.

На ділянці 23 А 240.

Розраховуємо втрату напруги в післяаварійному режимі

Умова виконується.

Перевірку на нагрівання проводимо в таблиці 3.2. На всіх ділянках умова виконується.

3.3 Електричний розрахунок варіанта 4

Рисунок 3.6 – Розрахункова схема варіанта 4

А 150;

А 25 за умовою механічної міцності

А 95;

2хА 70.

Параметри заносимо в таблицю 3.2

Проводимо перевірку на допустиму втрату напруги

Умова на допустиму втрату напруги в нормальному режимі виконується.

Проводимо перевірку в післяаварійному режимі. Відключаємо одне коло лінії А´3 і лінію А´2.

Рисунок 3.7 - Електрична схема мережі в післяаварійному режимі

Умова не виконується. Необхідно збільшити перерізи проводів на ділянках.

Умова виконується.

На ділянці 12 збільшуємо переріз до А 50.

Умова виконується.

Розрахунок лінії РЕМ 150 кВ.

Рисунок 3.8 – Розрахункова схема живлячої лінії 150 кВ

Вибираємо сталеалюмінієвий провід АС 120 за умовою корони.

Знаходимо параметри лінії за схемою заміщення і формулами

[2, таблиця 7,35]

[2, таблиця 7,41]

[2, таблиця 7,42]

Рисунок 3.7 – Схема заміщення лінії 150 кВ

16

(3.9)

Для двох паралельних ліній

(3.10)

(3.11)

(3.12)

Результати зводимо в таблицю 3.3

Таблиця 3.2 – Параметри ліній 10 кВ

вар	Лінія	Марка проводу	, км	Паспортні дані				Розрахункові дані
				, Ом/км	, Ом/км	Ідоп, А	Rл, Ом		Хл, Ом	Іл, А	ΔU, кВ
2	А - 1	А 300	4,5	0,1	0,298	680	0,45		1,3	191	0,56
	1 - 2	А 240	6	0,123	0,305	590	0,7		1,83	18,7
	2 - 3	А 240	6	0,123	0,305	590	0,7		1,83	55	0,59
	3 - А´	А 185	4	0,161	0,313	500	0,64		1,25	167
4	А-1	А 150	4,5	0,198	0,319	440	0,89		1,44	154	0,35
	1-2	А 50	6	0,588	0,355	215	3,5		2,13	18,9	0,63
	А´-2	А 95	6	0,315	0,332	320	1,89		1,99	92
	А´-3	2хА 70	2х4	0,42	0,341	265	1,68/0,84		1,36/0,68	112	0,2

Для паралельних ліній за формулами 3.10 та 3.11

Таблиця 3.3 – Параметри лінії 150 кВ

Лінія	Марка проводу	l, км	Паспортні дані				Розрахункові дані
			r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0·10-6 Cм/км	Iдоп А		Rл/R(2) Ом	Xл/Х(2) Ом	Qв/QВ(2) Мвар
ДА	АС 120/19	70	0,249	0,43	2,67	390		17,43 8,7	30 15	4,2 8,4

17