3.3 Определение расчетных нагрузок подстанции

Составляем расчетную схему замещений

Рисунок 7 – Расчетная схема замещения подстанций

Sрасч.1 = Sприв.1 – jQ_{BИП – 1}- – jQ_B1-2 (48)

Sрасч.2 = Sприв.2 – jQ_B1-2 – jQ_B2-3 (49)

Sрасч.3 = Sприв.3 – jQ_B2-3 – jQ_B3-4 (50)

Sрасч.4 = Sприв.1 – jQ_B3-4 – jQ_BИП-4 (51)

Sрасч.1 = 38,17 + j21,45 – j0,66 – j1,48 = 38,17 + j19,31

Sрасч.2 = 13,075 + j8,314 – j1,48 – j1,72 = 13,075 + j5,11

Sрасч.3 = 45,2 + j25,6 – j1,72 – j1,48 = 45,2 + j22,4

Sрасч.4 = 25,16 + j16,994 – j1,48 – j0,6 = 25,16 + j14,91

Схема упрощается и принимает вид

Рисунок 8 – Упрощенная схема замещения подстанций

3.4 Расчет линии по звеньям и определение мощности источника питания

Участок линии электропередачи представленный активным и реактивным сопротивлениями, ограниченный проводимостями (емкостной мощностью) в схеме замещения называется звеном.

Электрический расчет производится методом последовательных приближений.

Принимаем, что напряжения во всех узловых точках равны номинальному напряжению.

При таком условии находятся распределение мощностей в сети с учетом потерь и зарядных мощностей ЛЭП.

Зная мощность в конце звена линии электропередачи, определяем мощность в начале звена.

Мощность конца звена в схеме замещения определяется как геометрическая сумма мощностей : мощности в конце линии и проводимости линии в конце звена

S_КЗ= S_КЛ-jQ_КЗ (52)

Проводимость линии конца звена в нашем случае учтена в расчетной нагрузке подстанции, выполненной ранее, поэтому

S_КЗ= S_КЛ

Мощность в начале звена линии определяется как геометрическая сумма мощности конца линии и потери мощности в линии звена

S_НЗ= S_КЛ + ∆ S_Л (53)

Потери мощности в линии определяем по формуле

(54)

Участок 2 – 3

Sкз = 7,66 + j5,03

= 0,042 + j0,139

Sнз = 0,042 + j0,139 + 7,66 + j5,03 = 7,7 + j5,17

Расчет остальных участков аналогичен расчету участка 2-3 и представлен схемой

Рисунок 9 - Схема потокораспределения по двум участкам ИП – 3 и 3.1 – ИП1 с одним источником питания

Электрический расчет второго варианта сети при максимальных нагрузках

Рассмотрим на примере расчет радиально магистральной схемы электрической сети

Определение приведенных нагрузок подстанции

Приведенные нагрузки подстанций берем в подраздела 3.1, которые были определены для первого варианта, и переносим во второй вариант.

С учетом приведенных нагрузок схема сети упрощается и принимает вид

Рисунок 10 -

Распределение приведенных нагрузок по линиям.

Выбор проводов

При T_max.=4000час J_эк= 1,1А/мм²

Участок ИП – 1

= 155,72 А

мм²

Принимаем провод марки 2×АС – 150/24 с I_доп = 450 А

Расчет остальных участков аналогичен расчету участка ИП1

Все провода аварийный режим работы выдерживают. Расчетные данные вносим в таблицу

Таблица 6 - Расчетные токи в линиях, сечения и марки проводов линий

Вар.	Участок сети	Uном, кВ	Макс. рабочий ток , А	Эконом. плотн. тока, А/мм2	Расчет но-экон. сечение провод, мм2	Принятый стандарт ный провод	После аварий ный ток, А	Допустимый по нагреву ток, А
2	ИП - 1	110	155,7	1,1	141,5	2×АС-150/24	311,5	450
	1 - 2		40,64		37	2×АС-70/11	81,28	265
	ИП - 4		216,1		196,4	2×АС-240/32	432,2	610
	3 - 4		136,5		124	2×АС-150/24	273	450

Расчет параметров проводов линии электропередачи

R = (55)

X = (56)

B = b₀ × l (57)

Q_B1 = Q_B2 = Q_B = U²_H ×B (58)

Участок ИП – 1 2×АС – 150/24

r₀ = 0,204 ом/км

x₀ = 0,42 ом/км

в₀ = 2,707 × 10^-6 см/км

R = = 3,98 Ом

X = = 8,2 Ом

B = 2,707 × 10^-6 × 39 = 105,6 ×10^-6 См

Q_B1 = 110 ² × 105,6 ×10^-6 = 1,28 Мвар

Расчет остальных участков аналогичен расчету участка ИП1

Расчетные параметры ЛЭП заносим в таблицу

Таблица 7 - Параметры ЛЭП

Участок ВЛ	l км	Марка провода	ro Ом/км	R Ом	хо, Ом/км	Х, Ом	b010-6, См/км	Qл, Мвар
ИП - 1	39	2×АС - 150/24	0,204	3,98	0,42	8,2	105,6	1,28
1 - 2	42	2×АС – 70/11	0,42	8,82	0,44	9,24	106,98	1,3
ИП - 4	35	2×АС – 240/32	0,118	2,065	0,405	7,09	98,3	1,19
3 - 4	42	2×АС – 150/24	0,204	4,28	0,42	8,82	113,7	1,375

Определение расчетных нагрузок подстанции

Составим схему замещения и определим расчетные нагрузки

Рисунок 11-

Sрасч.1 = Sприв.1 – jQ_{BИП – 1}- – jQ_B1-2 (59)

Sрасч.2 = Sприв.2 – jQ_B1-2 (60)

Sрасч.3 = Sприв.3 – jQ_B3-4 (61)

Sрасч.4 = Sприв.4 – jQ_B3-4 – jQ_BИП-4 (62)

Sрасч.1 = 38,17 + j21,45 – j1,28– j1,3 = 38,17 + j18,87

Sрасч.2 = 13,075 + j8,314 – j1,3 = 13,075 + j7,014

Sрасч.3 = 45,2 + j25,6 – j1,375 = 45,2 + j24,225

Sрасч.4 = 25,16 + j16,994 – j1,19 – j1,375 = 25,16 + j14,43

Схема упрощается и принимает вид

Рисунок 12 –

Расчет линии сети по звеньям и определение мощности источника питания

Участок 1 – 2

Sкз = 13,07 + j7,014

= 0,16 + j0,168

Sнз = 0,16 + j0,168 + 13,07 + j7,014 = 13,23 + j7,18

Расчет остальных участков аналогичен расчету участка 1-2