4 Выбор сечений проводов. Уточнение конфигурации сети

Провода воздушных линий системообразующей сети выбираются по экономическим соображениям и проверяются по допустимой мощности (току) нагрева в послеаварийных режимах, а также по условиям короны для линий 110 кВ и выше. Эти критерии являются независимыми друг от друга, и выбранное сечение провода должно удовлетворять каждому из них. Результаты расчётов удобно представлять в виде таблицы 4.1. Эти расчёты выполняются для каждого из рассматриваемых вариантов.

Сечения проводов определяем по экономической плотности тока по формуле:

F= , где I-ток нагрузки на проводник при нормальной работе сети, А;

jэ- экономическая плотность тока, определяемая в зависимости от материала токоведущего проводника, конструкции линии и времени использования максимальной нагрузки, А/мм².

Согласно заданию время использования максимальной нагрузки Тнб=5100 ч для ПС2 и ПС3 и Тнб=5200 ч для ПС4 и ПС5.

Так как согласно заданию значения Тнб различны для потребителей, то для замкнутой сети находим Тср:

По параметру Тср и табл.3,1 принимаем расчётное значение экономической плотности тока равное 1,0 А/мм².

Проверка по условию короны осуществляется по выражению: ,

где Uраб – рабочее напряжение; Uкр – критическое напряжение короны; mо – коэффициент, учитывающий состояние поверхности провода, для многопроволочных проводов mо=0,85; mп - коэффициент, учитывающий состояние погоды, mп=1 при сухой и ясной погоде; δ – коэффициент относительной плотности воздуха, учитывающий барометрическое давление и температуру воздуха, δ=1; r – радиус провода, см; D – расстояние между осями проводов воздушной линии, см. Согласно стр.46 [1] предварительно для расчётов среднее расстояние между проводами D может быть принято равным 400 см.

В качестве материала для проводов воздушных линий используем сталеалюминиевые провода марки АС диаметром не менее 11,3 мм (по условию образования короны). Наименьшее сечение провода должно удовлетворять условию: . Если критическое напряжение получается меньше рабочего (номинального), следует принимать меры для повышения критического напряжения, т.е. взять большее сечение.

Для провода АС-240/32:

- условие выполняется.

Расчетное сечение провода по экономическим условиям для участка 1-5 варианта 1:

Таблица 4.1- Выбор сечений проводов воздушных линий

Номер линии	Расчётная мощность, МВ·А	Расчётное сечение провода, мм², по экономическим условиям	Проверка по условиям короны, Uкр, кВ	Проверка по допустимому току нагрева, А	Принятое сечение и марка провода
Вариант 1
1-2	52,157/2	2х134,27	138,77	2х390	2хАС-120/19
2-3	21,036	110,43	138,77	390	АС-120/19
3-4	0,567	2,98	116,66	265	АС-70/11
4-5	25,938	136,16	138,777	390	АС-120/19
1-5	42,806	224,7	199,49	605	АС-240/32
Вариант 2
1-2	51,181/2	2х134,333	138,777	2х390	2хАС-120/19
2-3	21,061	110,57	138,777	390	АС-120/19
3-4	0,351	1,84	116,66	265	АС-70/11
1-4	42,781	224,57	199,49	605	АС-240/32
4-5	16,867	88,54	121,41	330	АС-95/16

Для проверки выбранных сечений по нагреву в замкнутой сети находят потокораспределение в различных послеаварийных режимах и соответствующие токи. Если ток в послеаварийном режиме превышает допустимый ток по нагреву для выбранных проводов на каком-либо участке, то на этом участке увеличивают сечение провода.

Результаты расчета сведем в таблицу 4.2 и 4.3

Таблица 4.2-Результаты расчета послеаварийного режима для варианта 1

Номер ветви	Ток, А, при отключении ветви сети						Наибольшее значение тока, А
	1-2	2-3	3-4	4-5	1-5
1-2	0	158,11	265,56	404,7	493,24	493,24
2-3	158,11	0	107,45	246,9	335,13	335,13
3-4	265,56	107,45	0	139,14	227,68	265,56
4-5	404,7	246,9	139,14	0	88,54	404,7
1-5	493,24	335,13	227,68	88,54	0	493,24

Таблица 4.3-Результаты расчета послеаварийного режима для варианта 2

Номер ветви	Ток, А, при отключении ветви сети					Наибольшее значение тока, А
	1-2	2-3	3-4	4-5	1-4
1-2	0	158,11	265,56	134,333	493,24	493,24
2-3	158,11	0	107,45	105,57	335,13	335,13
3-4	265,56	107,45	0	1,84	227,68	265,56
4-5	404,7	246,9	139,14	0	139,14	404,7
1-4	493,24	335,13	227,68	16,867	0	493,24

Для варианта 1и варианта 2 ток в послеаварийном режиме I_доп I_нб превышает допустимый ток на участке 3-4 и участке 4-5. На этом участке 3-4 увеличиваем сечение провода АС-70/11 на АС-95/16 с I_доп=330А>265,56А, а на участке 4-5 увеличиваем сечение провода АС-120/19 на АС-150/24 с I_доп=450А>404,7А

Согласно нормам технологического проектирования воздушных линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше выбираем железобетонные опоры на всех участках сети для обоих вариантов.