6.4. Расчет потерь напряжения в электропитающей системе.

Расчеты проводятся в соответствии с выражением (6.15) Методических указаний с учетом того, что на напряжении 35 кВ попереч-

ная составляющая падения напряжения не рассматривается.

,

где U₁ – напряжение в начале линии (со стороны ИП).

Результаты расчетов для нормального режима максимальных нагрузок сведены в табл. 6.9.

Таблица 6.9.

Результаты расчетов потерь (падений) напряжения в линиях электропитающей системы, U_ип=38,5 кВ (см. исходные данные).

Участки линий	U1, кВ	rЛ, Ом	xЛ, Ом	РЛ – ј QЛ (из табл. 6п.8)	∆U, кВ	U2=U1 - ∆U, кВ
ИП – А	38,5	11,28	8,38	2,001 – j1,07	0,819	37,68
ИП – Б	38,5	7,53	7,6	4,019 – j1,709	1,123	37,38*
ИП – Г	38,5	18,83	19,01	4,738 - j2,129	3,369	35,13
ИП – Д	38,5	13,65	13,78	4,707 - j2,419	2,535	35,97
А – Б	37,68	13,93	10,35	0,67 - j0,548	0,398	37,28*
Д – Г	35,97	23,22	17,25	1,222 - j0,51	1,034	34,93**

Примечание к табл. 6.9. Напряжения, отмеченные * и ** должны совпадать. Их незначительное различие объясняется погрешностью расчетов.

Из результатов расчетов следует, что в узлах нагрузки на стороне 35 кВ будут следующие уровни напряжения (табл. 6.10). Из нее видно, что отклонения напряжения на шинах 35 кВ узлов нагрузки в нормальном максимальном режиме находятся в допустимых пределах и дополнитель-

ных мероприятий по поддержанию напряжений не требуется. Очевидно, что и в режиме минимальных нагрузок проблем с уровнями напряжения в узлах потребления не возникает, так как потери напряжения в участках сети снизятся, следовательно, и отклонения напряжения в узлах А – Д от напряжения ИП будут меньше.

Для оценки допустимости потерь напряжения в аварийных режимах следует рассмотреть наиболее тяжелые из них. Наиболее тяжелыми будут отключения головных участков ИП – А или ИП – Б, ИП – Г или ИП – Д.

Таблица 6.10.

Уровни напряжения в узлах нагрузки в максимальном режиме электропотребления.

Параметр
		А		Б		Г		Д
Ui, кВ	37,7		37,4		35,0		36,0
∆Ui=Uип - Ui, кВ	0,8		1,1		3,5		2,5
Отклонения от Uном = 35 кВ, кВ/%

а) расчет потерь напряжения при отключении участка ИП – А (рис. 6.3)

A

Рис. 6.3. Расчетная схема при аварийном отключении участка ИП – А.

Для схемы на рис. 6.3 потоки мощности с учетом потерь равны:

Потеря напряжения в аварийном режиме на участке ИП – Б составит:

Потеря напряжения в аварийном режиме на участке Б – А составит:

Таким образом, в наиболее тяжелом аварийном режиме напряжение на шинах 35 кВ подстанции Б равно:

а на подстанции А:

т.е. максимальное отклонение от номинального напряжения составляет:

что меньше максимально допустимого в аварийном режиме ΔU_доп = ±10%;

б) расчет потерь напряжения при отключении участка ИП – Б (рис. 6.4).

В силу неочевидности, какой из режимов тяжелее: отключение участка ИП – А или ИП – Б, – проверяется режим напряжений при отключении участка ИП – Б (см. схему рис. 6.4).

Б

А

ИП

Рис. 6.4. Расчетная схема при аварийном отключении участка ИП – Б.

Для схемы на рис. 6п.4 потоки мощности с учетом потерь равны:

Потеря напряжения в аварийном режиме на участке ИП – А составит:

Потеря напряжения на участке А – Б в аварийном режиме составит:

Таким образом, в этом режиме на шинах 35 кВ подстанции А будет:

а подстанции Б:

Максимальное отклонение от номинального напряжения составляет в рассматриваемом режиме на подстанции Б

что не превышает максимально допустимое отклонение в аварийном режиме ΔU_доп = ± 10 %.

в) расчет потерь напряжения при отключении участка ИП – Г (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Расчетная схема при аварийном отключении участка ИП – В.

Для схемы на рис. 6.5 потоки мощности с учетом потерь равны:

Потеря напряжения на участке ИП – Д в аварийном режиме составит:

Потеря напряжения на участке Д – Г в аварийном режиме составит:

г) расчет потерь напряжения при отключении участка ИП – Д (рис. 6.6).

Г

Д

ИП

Рис. 6.6. Расчетная схема при аварийном отключении участка ИП – Д.

Определяются потоки мощности с учетом потерь для схемы на рис. 6.6.

Потери напряжения на участке Г – Д:

Таким образом, в этом аварийном режиме уровни напряжений на шинах подстанций будут: .

Из результатов расчетов аварийных режимов следует, что в узлах нагрузки на стороне 35 кВ будут следующие минимальные уровни напряжения (табл. 6.11).

Таблица 6.11.

Уровни напряжения в узлах нагрузки в аварийном режиме при максимальном электропотреблении на стороне 35 кВ.

Параметр
		А		Б		Г		Д
Ui, кВ	35,8		33,1		24,6		20,2
∆Ui=Uип - Ui, кВ	2,7		5,4		13,9		18,3
Отклонения от Uном=35 кВ,

Анализ уровней напряжений в аварийных режимах для схемы варианта № 3 на шинах 35 кВ подстанций позволяет сделать вывод, что режим отклонения головного участка ИП – Г приводит к недопустимо низким напряжениям на подстанциях Г и Д (отклонения напряжения от номинального больше 20–25 %). Таким образом, по этому фактору требу-

ется усиление схемы варианта № 3 на участке ИП – Д. Принимаем решение о сооружении на этом участке дополнительно второй цепи 35 кВ проводом АС-70. Тогда капитальные затраты в сооружение линий в варианте № 3 увеличатся с 645,529 тыс. руб. до 729,335 тыс. руб., т.е. все равно будут меньше, чем в вариантах № 1 (803,491 тыс. руб.) и № 2 (988,984 тыс. руб.), см. табл. 5.1. При этом в варианте № 3 уменьшатся затраты на потери энергии в линиях и улучшится ряд других показателей режимов, так что в технико-экономическом плане предпочтительность варианта № 3 остается очевидной.

Изменения в схеме ПС Д на стороне 35 кВ отражены на рис. 6.7 (ср. со схемой 4.9).

Что касается оценки напряжения в аварийных режимах, то теперь вместо полного разрыва линии на участке ИП – Д следует рассматривать только отключение одной цепи (отключение двух цепей одновременно считается маловероятным событием). И тогда уровни напряжений в узлах нагрузки этого района при аварийном отключении одной цепи ИП – Д будут соответствовать уровням, отраженным в табл. 6.10.

д) расчет потерь напряжения при отключении участка ИП – Г для новой схемы варианта № 3 (рис. 6.8).

ПС Д

Рис. 6.7. Принципиальная схема присоединения ПС Д к электропита-

ющей сети (окончательный вариант).

Для схемы на рис. 6.7 потоки мощности с учетом потерь равны:

Потери напряжения на участках равны:

Таким образом, уровни напряжений на шинах 35 кВ подстанций будут следующими: