2.5 Проверка разомкнутой сети в послеаварийном режиме

Для проверки правильного выбора проводов разомкнутой сети в послеаварийном режиме по допустимому току I_Д, предполагаем, что одна из цепей двухцепной линии отключена после короткого замыкания (рисунок 6).

Рисунок 6 - Схема разомкнутой сети в послеаварийном режиме

В такой аварийной ситуации весь ток нагрузки I_p,A-a на участке "А-а" будет протекать по одной цепи и этот ток не должен превышать допустимого тока I_д для выбранного провода этого участка, т.е. I_p,A-a I_д,А-а.

3 Расчет замкнутой сети

3.1 Выбор схемы замкнутой сети

Для выбора оптимального варианта схемы замкнутой сети необходимо выполнить перебор всех возможных вариантов циклов наибольшей длины, число которых равно

, (37)

где v – число узлов замкнутой сети (оно также определяется

числом подстанций потребителей и источника);

! – факториал (математическая функция, определяющая число перестановок).

Вариант схемы, у которой суммарная длина минимальная, является оптимальным. В системе координат х, у нанесем координаты всех узловых точек.

Полученные точки соединим линиями так, чтобы получился цикл (замкнутый путь). Это путь, который начинается и заканчивается в каком-то узле и включает все узловые точки (рисунок 7).

Длину отдельного участка сети можно определить по формуле (20), а суммарная длина замкнутой сети для N-го варианта определяется по формуле:

L_N = , (38)

где l_k – длина одного из участков замкнутой сети N-го варианта.

а) б)

в)

Рисунок 7 - Возможные схемы замкнутой сети

Выбрав схему с минимальной длиной (предполагаем, что это вариант рисунок 7,а), выполняют сечение узловой точки источника "А" и разворачивают схему. Схема с двусторонним питанием в однолинейном исполнении приведена на рисунке 8.

3.2 Расчет мощностей и токов нагрузки замкнутой сети

На схеме (рисунок 8) должны быть указаны: длины участков сети, (l_A-a, l_а-в, l_в-с, l_c-A'), км; длины плеч (L_c-A', L_в-А', L_a-A', L_A-A'), км; направления потоков мощности на участках сети (S_A-a, S_а-в, S_в-с, S_c-A') в направлении от узла "А" к узлу "A' ". В узловые точки, расположенные по магистрали ("а", "в", "с"), наносят комплексы мощности соответствующих подстанций S_сф ; S_вф ; S_аф .

Рисунок 8- Схема замещения замкнутой сети с двусторонним питанием в однолинейном исполнении

Если в результате расчета составляющие мощности на отдельных участках (активная, реактивная) получаются со знаком "-" , это означает, что действительное направление этих мощностей обратно выбранному на схеме (рисунок 8.). В дальнейшем это позволит выделить точку потокораздела.

Предполагая, что замкнутая сеть однородна (т.е. X₀/R₀=m=const), ее расчет можно вести с учетом длин участков сети, определяя отдельно активную и реактивную составляющие мощностей.

Активная составляющая мощности на участке "А-а" (см. рисунок 8) определяется

Р_А-а = , (39)

где р_а, р_в, р_с – активные составляющие мощностей соответствующих подстанций, Вт;

L_a-A',L_в-A',L_c-A' – длины соответствующих плеч, км(т.е. расстояний от соответствующей подстанции до источника "А").

Активные составляющие мощностей на других участках можно определить по первому закону Кирхгофа

Р _а-в = Р_А-а – р_а

Р_в-с = Р_а-в – р_в . (40)

Р_с-А' = Р_в-с – р_с

Реактивная составляющая мощности на участке "А-а" определится

Q_A-a = , (41)

где q_аф,q_вф, q_сф – реактивные составляющие мощностей соответствую-щих подстанций, ВАр.

Реактивные составляющие мощностей на других участках можно также определить по первому закону

Q_а-в = Q_А-а – q_аф

Q_в-с = Q_а-в – q_вф (42)

Q_с-А' = Q_в-с – q_сф

П осле определения значений потоков мощности можно выделить точку потокораздела. Заметим, что точкой потокораздела называется узел электрической сети, к которому направлены потоки мощности со всех участков сети (по магистрали), исключая мощности потребителей. В некоторых случаях точки потокораздела по активной и реактивной составляющей мощности не совпадают. Предполагаем, что в нашем случае точка потокораздела находится в узле "в" схемы (рисунок 8) Указанная точка потокораздела изображается двойным треугольником (незаштрихованный треугольник – активная мощность, заштрихованный треугольник реактивная мощность) .

Т.е. точки потокоразделов совпадают по активной и реактивной составляющим мощностей.

Рабочие токи на участках замкнутой сети можно определить по формуле (25).

После определения рабочих токов на участках сети необходимо определить поправочные коэффициенты:

К_ПА=

(43)

К_ПА' = ,

где К_ПА – поправочный коэффициент для участков сети слева от точки потокораздела;

К_ПА' – поправочный коэффициент для участков сети справа от точки потокораздела;

I_A-a, I_а-в, I_в-с, I_c-A' – токи соответствующих участков, А;

L_A-a,L_a-в,L_в-с,L_c-A' – длины соответствующих участков, км;

L_A-в,L_в-А' – длины плеч, км.

Экономическое сечение проводов для участков сети слева от точки потокораздела определится

F_m-n = , (44)

а для участков сети справа от точки потокораздела

F_m-n= , (45)

где I_m-n – ток соответствующего участка сети, А;

j_э - экономическая плотность тока, А/мм² (ранее была определена по таблице 7).

Определив экономические сечения проводов для каждого участка сети, выбираем ближайшие стандартные провода типа АС по таблице 8.