2 Складання варіантів електричної схеми мережі

З урахуванням категорії споживачів, згідно умови складаємо попередні варіанти електричної схеми мережі (рисунки2.1, 2.2,2.3,2.4).

Рисунок 2.1 Рисунок 2.2

Рисунок 2.3 Рисунок 2.4

Проводимо попереднє порівняння варіантів схеми мережі в таблиці 2.1

Таблиця 2.1

Рисунок	2.1	2.2	2.3	2.4
Довжина траси,км	146	89	107	84
Довжина проводів,км	146	178	214	168

Для подальшого розрахунку приймаємо схеми електричної мережі зображені на рисунку 2.1 і 2.4,які мають меншу довжину проводів і меншу кількість вимикачів.

Складаємо схеми приєднання до електричної мережі 110 кВ підстанції 1 і 2 згідно з [1]. За джерела живлення для обох схем мережі 110 кВ приймаємо розподільний пристрій вузлової підстанції

зі схемою електричних з’єднань одна робоча,секціонована вимикачем та обхідна система шин.

Для ПС1 і ПС2 приймаємо на стороні 110 кВ схеми електричних з’єднань-місток з вимикачами в ланцюгах трансформаторів і ремонтною перемичкою з боку трансформаторів. Принципова електрична схема замкнутої схеми мережі наведена на рисунку2.5

Принципова електрична схема розімкнутої схеми мережі наведена на рисунку 2.6

Джерело живлення

Рисунок 2.5

Джерело живлення

Рисунок 2.6

3 Попередній електричний розрахунок двох оптимальних варіантів схеми мережі

3.1 Електричний розрахунок замкнутої електричної схеми мережі.

Складаємо замкнуту електричну схему мережі згідно з рисунком 2.1 на рисунку 3.1

S_ПР1= 35.17+j21,854 S_ПР2= 36.4243+ j22.254

Рисунок 3.1

Перетворюємо кільцеву схему мережі в схему з живленням двох сторін на рисунку 3.2

А 50 1 57 2 39 А'

SA-1 S_1-2 S_A-2

Sпр1= 35.17+j21,854 Sпр2= 36.4243+ j22.254

Рисунок 3.2

Знаходимо потужності, які виходять із джерела живлення,припускаючи, що мережа однорідна.

Перевірка розрахунку

_{71.594+j44.106=71.594+j44.108}

_{Знаходимо інші лінійні потужності і точку потоку розподілу потужності,і наносимо її на рисунку 3.3}

А ▼1 2 А’

S_A-1=32,855+j20.314 S_1-2= 5.884-j3.48 S А-2= 38.739+j23.794

Sпр1=35.17+j21,854 Sпр2=36.4243+ j22.254

Рисунок 3.3

=(32,855+j20.314)-(38.739+j23.794)=-5.884-j3.48

Визначаємо струми на ділянках мережі

[A]

Знаходимо розрахункові струми на ділянках мережі.

[A]

де, I₅ – струм лінії на п'ятому році експлуатації, приймаємо струми на ділянках згідно з (1.7).

α_i – коефіцієнт, який враховує зміну навантаження лінії по роках експлуатації. Для повітряних ліній 110 кВ α_i=1,05 [4,с.158].

α_т – коефіцієнт, який враховує Тmах, а також попадання його в максимум енергосистеми. Вибираємо за таблиці 4.9 [4,с.158] при

К_м=0,6

I_РА-1=202,98 1,05 1,1=230,208 A

I_РА-2=1,05 1,1 238,9=275,93 А

I_Р1-2=1,05 1,0 35,9=41,46 А

За цими струмами для лінії 110 кВ одноцепних на залізобетонних опорах в III районі по ожеледиці знаходимо за економічними інтервалами струмів перерізу проводів [4,с.280] і випускаємо їх допустимі тривалі струми [4,с.292] в таблиці 3.1

Таблиця 3.1

Ділянка мережі	Марка проводу	Iдоп, А
А-1	АС-240/32	605
А’-2	АС-240/32	605
1-2	АС-120/19	390

Перевіряємо вибрані марки проводів на нагрів в після аварійному режимі (відключення на найбільш навантаженій лінії), для чого складаємо схему після аварійного режиму на рисунку 3.3

S_ПР1=33,66+j24.738 S_ПР2=41.211+j30.422

Потужності та струм в післяаварійному режимі

S_А-1аб = S_пр1 + S_пр2 = 33,66+j24.738+41.211+j30.422= 74.871+j55.16 МВ·А

S_1-2ав = S_пр2= 41.211+j30.422 МВ·А

Перевірка на нагрів

Iдоп ≥ Iав

Iдоп _А-1 = 605 А > I_A-1ав =488,104 А

Iдоп _1-2 = 390 А > I_1-2ав = 268,854 А

Вибрані марки проводів по нагріву проходять. Визначаємо параметри ліній в таблиці 3.2 [4,с.277].

Таблиця 3.2

Ділянка	Дов- жина км	Марка прово-ду	Ом/км	Ом	Ом/км	Ом	Ом/км	Мвар
А-1	35	240/32	0,12	4,2	0,405	14,175	2,81	1,19
А’-2	65	185/29	0,162	10,53	0,413	26,845	2,75	2,162
1-2	60	120/19	0,249	14,94	0,427	25,62	2,66	1,931

Знаходимо втрати активної потужності на ділянках мережі

Δ [МВт]

Δ

Δ

3.2 Електричний розрахунок розімкнутої електричної схеми мережі

Складаємо на рисунку 3.4 електричну схему розімкненої схеми мережі згідно рисунку 2.4.

_np1= 33.66+j24.738 _np2= 41.211+j30.422

Рисунок 3.4

Знаходимо лінійні потужності мережі

S_А-О = Sпр1 + Sпр2 = 33.66+j24.738+41.211+j30.422=74.871+j55.16

S_1-О = Sпр1 =33.66+j24.738

S_2-О = Sпр2 =41.211+j30.422

Визначаємо струми на ділянках мережі

[А]

А

А

А

Знаходимо розрахункові струми згідно

I_РА-0= 1,05 1,0 244,052=256,254 А

I_Р1-0= 1,05 1,0 109,625=115,106 А

I_Р2-0= 1,05 1,0 134,427=141,148 А

По економічним інтервалам струмів [4,ст.280] для лінії 110 кВ двоцепних на залізобетонних опорах в III районі по ожеледиці визначаємо перерізи проводів і виписуємо їх допустимі тривалі струми [4,ст.292] в таблиці 3.3

Таблиця 3.3

Ділянка	Марка проводу	Ідоп,А
А-0	2xAC-240/32	605
1-2	2xAC-120/19	390
2-0	2xAC-150/24	450

Перевіряємо вибрані марки проводів на нагрів в післяаварійному режимі (відключення однієї з паралельних ліній).

Ідоп _А-О = 605 А > 2 х І _А-О = 488,104 A

Ідоп _1-О = 390 А > 2 х І _1-О = 219,25 A

Ідоп _2-О = 450 А > 2 х І _2-О = 268,854 A

Вибрані марки проводів по нагріву проходять. Визначаємо параметри ліній [4,с.277] в таблиці 3.4

Таблиця 3.4

Ділянка	Довжи-на,км	Марка	Rо10-2 Ом/км	R=Rо х х ℓ, Ом	Хо10-2 Ом/км	Х=Хо х х ℓ, Ом	Во х 10-6 см/км	Qв=Uн2 х b х ℓ Мвар
А-0	25	2хАС-240/32	0,12	3	0,405	10,125	2,81	0,85
1-0	35	2хАС-120/19	0,249	8,715	0,427	14,945	2,66	1,126
2-0	35	2хАС-150/24	0,198	6,93	0,42	14,7	2,7	1,143

Знаходимо втрати активної потужності на ділянках мережі

Δ [МВт]

Δ

Δ

Δ

4 ТЕХНІКО – ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ СХЕМИ МЕРЕЖІ

При техніко-економічному порівнянні варіантів не враховуємо елементи мережі однакові в обох варіанта (джерела живлення підстанції, трансформатори, ячейка вимикачів).

Визначаємо капітальні вкладення на спорудження лінії.

К=К₀ хl [тис.грн]

Капіталовкладення приведені в таблиці 4.1 [4,c.327]

Таблиця 4.1

Варіант	Ділянка	Довжина км	Марка проводу	тис.грн/км	тис. грн.
1	А-1	35	АС-240/32	15,1	1321,25
	А-2	60	АС-185/29	13,8	2070
	1-2	65	АС-120/19	13,1	2128,75

Загальні капіталовкладення 1 варіанту К1 = 5520
2	А-0	25	2xАС-240/32	25	1562,5
	1-0	35	2xАС-120/19	20,4	1785
	2-0	35	2xАС-150/24	22,2	1942,5
Загальні капіталовкладення 2 варіанту К2 = 5290

К_ПС= К_ячейки + К_пост [тис.грн]

Капіталовкладення на ПС враховують вартість ячейок вимикачів і постійну частинку затрат в залежності від схеми з'єднань РУ [4,ст.334,343] визначаємо в таблиці 4.2.

Т аблиця 4.2.

Варіант	Число ячеєк вимикачів	К0яч, тис.грн	Кяч=Кяч*П,тис.грн	Кпост, тис.грн	Кпс=Кяч+Кп,тис.грн
1	6	35	210	210	420
2	8	35	280	250	530

Капітальні вкладення електричної мережі визначаємо за формулою

К=К_л+К_пс[тис.грн]

2,5-підвищуючий коефіцієнт вартості від рублів до гривень. Визначаємо річні експлуатаційні витрати

β=β₁+ β₂+β₃ [тис грн./рік],

де β₁= ×к- втрати на амортизацію ліній

На%=3,0%- норма амортизації для лінії110кВ на залізобетонних опорах

β₂ = ×к- втрати на обслуговування та поточний ремонт ліній.

Н₀%=1%- підрахунки на обслуговування і поточний ремонт

_β3=β×ΔW=βτ _{- втрати на відрахування втрат електроенергії}

_{β=12коп/кВ×год- вартість 1кВ год витрат електроенергії}

_{τ=1800год [4,c.181] час максимальних втрат. Річні експлуатаційні витрати визначаємо в таблиці 4.2.}

Таблиця 4.3

Найменування	Варіант 1	Варіант 2
β1
β2
β3×10-2
[тис.грн./рік]	1131,6	1093,96

Визначаємо приведені розрахункові затрати

З = Е_н×К+В [тис. грн./рік]

д е Е - нормативний коефіцієнт економічної доцільності використання капіталовкладень енергетики.

З₁= 0,15 5520+1131,6=1959,6 тис.грн/рік

З₂= 0,15 5290+1093,96=1887,46тис.грн/рік

Вибираємо найбільш економічний варіант електричної схеми мережі у якого приведені розрахункові затрати менші.

Так як З З , то найбільш економічне буде варіант розімкнутої електричної схеми мережі.

1959,6 > 1887,46