3 Розрахунок електричної мережі схеми а

3.1 Визначення довжин ліній для схеми а

Розраховуємо довжини ліній враховуючи коефіцієнт перерахунку довжин ділянок мережі за формулою:

(3.1)

де: l – довжина ділянки мережі виміряна на плані, км;

k_L – коефіцієнт збільшення довжини мережі по відношенню з повітряною прямою [3, ст. 9], k_L .

Для двохланцюгових ліній враховується коефіцієнт k_цеп.

(3.1а)

, для ВЛ 110 кВ на двохланцюгових залізобетонних опорах[3, ст. 9].

Таблиця 3.1 – Дійсні довжини ліній

№	Лінія	Довжина, км	Коефіцієнт провисання
1	А-1	102,622	1,25
2	1-2	72,887	1,25
3	2-3	114,018	1,25
4	3-4	64,856	1,25
5	A-4	66,191	1,25
6	1-5	0,976	1,45
7	5-6	1,352	1,45

3.2 Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів для схеми а

Для розрахунку струмів та напруг на всіх ділянках мережі необхідно визначити орієнтовні потоки потужності. Для схеми, зображеної на рисунку 2.1, з урахуванням умовних позначень розрахунок потужностей визначаємо за такими формулами:

Для мережі високої напруги

(3.2)

(3.2а)

(3.3)

(3.3а)

(3.3б)

де – відповідні потужності споживачів, МВА;

– відповідні лінії, які з'єднують споживачів , км.

Для мережі низької напруги

(3.2б)

(3.2в)

(3.3в)

Виходячи із довжин ліній і потужностей яка йде по них визначаємо напругу по емпіричній формулі Ілларіонова[1]:

(3.5)

де U – напруга відповідної лінії, кВ;

L – довжина відповідної лінії, км;

Р – активна потужність відповідної лінії, МВт.

Також визначаємо струм в лініях за формулою:

(3.6)

де І – струм у відповідній лінії, А;

S – повна потужність лінії, МВА;

U_н – обрана номінальна напруга.

Згідно методу економічної густини струму, економічний переріз розраховуємо за формулою:

(3.7)

де F_е – економічний переріз проводу, мм²;

І_м – струм в лінії в режимі максимальних навантажень, що відповідає нормальному режиму роботи мережі, А;

j_е – економічна густина струму, А/мм².

У даному проекті для побудови ліній електропередач (ЛЕП) використовуємо алюмінієві неізольовані проводи. Значення економічної густини струму для таких провідників наведена у табл. 3.2.

Таблиця 3.2 – Економічна густина струму, А/мм²

Проводи	Тнб, год/рік
	1000—3000	3001—5000	> 5000
Алюмінієві неізольовані проводи	1,3	1,1	1,0

У табл. 3.3 наведено результати розрахунку орієнтовних потоків потужності в лініях, струмів при напрузі 110 та 220 кВ.

Таблиця 3.3 – Потоки потужності та струми в лініях

Лінія	S, МВА	Струм, А
		при U=110 кВ	при U=220 кВ
А-1	92,72+j43,31	537,101	268,551
1-2	75,72+j37,72	443,988	221,994
2-3	18,72-j0,586	98,285	49,142
3-4	34,47+j19,56	230,541	115,27
A-4	92,47+j38,62	626,772	313,386
1-5	1,886+ j1,414
5-6	0,952+ j0,714

При оцінці перерізу проводу бачимо, що при U_ном=110 кВ втрати потужності у проводах зростають більше ніж у 4 рази. Крім того при аварійному режимі проводи ділянок можуть мати значення струмів, вищі ніж допустимі. Тому для мережі обираємо напругу U_ном=220 кВ.

У табл. 3.4 приведено результати розрахунку струмів при номінальній напрузі, економічного перерізу, обраний номінальний переріз провідників та номінальний тривало допустимий струм провідників.

Таблиця 3.4 – Вибір проводів мережі

Лінія	Струм, А	Напруга, кВ	Переріз, мм2		Допустимий струм, А
			Fe	марка проводу
А-1	268,551	220	127,299	АС-240/32	605
1-2	221,994	220	45,078	АС-240/32	605
2-3	49,142	220	36,713	АС-240/32	605
3-4	115,27	220	116,145	АС-240/32	605
A-4	313,386	220	82,583	АС300/39	710
1-5	136,11	10	136,11	АС-150/19	450
5-6	68,705	10	68,705	АС-70/11	265