2.1 Розрахунок довжин ділянок мережі
Довжина ділянки мережі визначається за формулою:
l = 1,1mlL,
де ml – масштаб в км/мм;
L – довжина на карті, мм;
1,1 – коефіцієнт нелінійності траси.
Треба сказати, що наведена вище методика вибору номінальної напруги є приблизною. Уточнення номінальних напруг здійснюється в подальших розрахунках і під час вибору перерізу проводів і техніко-економічному аналізові.
Розрахуємо довжини ділянок для можливих варіантів ліній електропередач. Для лінії Н1-Н3 довжина лінії складе:
l = 1,1151,7=28,05( км).
Для всіх інших ліній розрахунок виконуємо аналогічно. Результати розрахунків представлені в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Довжини ділянок мережі
Ділянка |
Довжина, км |
H1-H3 |
28,05 |
H1-300 |
36,3 |
H1-H5 |
19,8 |
H2-H3 |
16,5 |
H2-11 |
14,85 |
H2-23 |
19,8 |
H2-19 |
13,2 |
H2-300 |
13,2 |
H3-H2 |
16,5 |
H3-300 |
33 |
H3-23 |
31,35 |
H4-16 |
36,3 |
H4-21 |
16,5 |
H4-20 |
14,85 |
H4-22 |
16,5 |
H5-7 |
21,45 |
2.2 Потужності навантажень
За відомими формулами і знаючи розмір активних потужностей навантажень Pi і коефіцієнтів Cos(i) можна визначити значення реактивної Qi і повної Si потужностей у вузлах споживання:
;
.
Наприклад, для пункту Н1:
Аналогічно визначаємо значення Q і S для інших вузлів. Дані заносимо в таблицю 2.2.
Таблиця 2.2 – Потужності навантажень
Вузол |
Потужність |
||
P, МВт |
Q, ВАр |
S, МВА |
|
Н1 |
20 |
9,112 |
21,978 |
Н2 |
9 |
4,359 |
10 |
Н3 |
16 |
7,29 |
17,582 |
Н4 |
8 |
4,318 |
9,091 |
Н5 |
14 |
2,843 |
14,286 |
2.3 Розрахунок перетоків потужностей по лініях
Потужності на всіх ділянках мережі попередньо визначаються за умови, що мережа є однорідною (Z0=const). Тобто, для кожного варіанту запропонованих схем визначаються потоки потужностей по лініях без врахування втрат потужності.
Розрахуємо потокорозподіл для варіанту №1. При розрахунку потокорозподілу в ділянках 2-92-93-95-94-4 та 4-91-5 будемо вважати, що напруги у вузлах 2 та 4, а також у вузлі 4 та 5 рівні між собою і тому розглянемо ці замкнені мережі як схеми з двостороннім живленням та однаковими напругами у вузлах живлення. Розглянемо першу ділянку 2-92-93-95-94-4 (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 – Схема мережі для розрахунку потокорозподілу
Розраховуємо потужності головних ділянок за наступними виразами.
;
,
де Si – повна потужність i-ого навантаження по шляху від 2-го вузла до 4-го вузла або навпаки.
li2, li4 - довжини ділянок від i-го вузла до 2 і 4 відповідно.
l - сума довжин ділянок кільцевої мережі.
Отже, потужність ділянки 2-92 дорівнює:
.
Для ділянки 4-94 маємо:
.
Виконаємо перевірку:
;
;
.
Таблиця 2.3 – Результати розрахунку потокорозподілу та вибору номінальної напруги
№ сх, |
Ділянка мережі |
Довжина ділянки, км |
Кількість ланцюгів |
Pл, МВт |
Qл, МВАр |
Sл, МВА |
Uрозр, кВ |
Uном, кВ |
1 |
300 – H3 |
33 |
1 |
21,839 |
9,209 |
23,701 |
87,832 |
110 |
H5 – 7 |
21,45 |
1 |
28,161 |
10,036 |
29,896 |
94,456 |
110 |
|
H1 – H3 |
28,05 |
1 |
5,839 |
1,919 |
6,146 |
47,351 |
110 |
|
H1 – H5 |
19,8 |
1 |
14,161 |
7,193 |
15,884 |
70,396 |
110 |
|
11 – H2 |
14,85 |
1 |
5,143 |
2,49 |
5,714 |
43,862 |
110 |
|
23 – H2 |
19,8 |
1 |
3,857 |
1,868 |
4,286 |
38,392 |
110 |
|
22 – H4 |
16,5 |
1 |
4 |
2,159 |
4,545 |
39,064 |
35 |
|
21 – H4 |
16,5 |
1 |
4 |
2,159 |
4,545 |
39,064 |
35 |
|
2 |
300 – H3 |
33 |
1 |
21,839 |
9,209 |
23,701 |
87,832 |
110 |
H5 – 7 |
21,45 |
1 |
28,161 |
10,036 |
29,896 |
94,456 |
110 |
|
H1 – H3 |
28,05 |
1 |
5,839 |
1,919 |
6,146 |
47,351 |
110 |
|
H1 – H5 |
19,8 |
1 |
14,161 |
7,193 |
15,884 |
70,396 |
110 |
|
300 – H2 |
13,2 |
1 |
3,6 |
1,744 |
4 |
36,953 |
110 |
|
19 – H2 |
13,2 |
1 |
3,6 |
1,744 |
4 |
36,953 |
110 |
|
21 – H4 |
16,5 |
1 |
8,8 |
4,75 |
10 |
56,398 |
35 |
|
16 – H4 |
36,3 |
1 |
2,5 |
1,349 |
2,841 |
31,407 |
35 |
|
3 |
300 – H2 |
13,2 |
1 |
30,367 |
13,293 |
33,149 |
91,209 |
110 |
H2 – H3 |
16,5 |
1 |
21,367 |
8,934 |
23,159 |
82,392 |
110 |
|
H1 – H3 |
28,05 |
1 |
5,367 |
1,645 |
5,613 |
45,47 |
110 |
|
H1 – H5 |
19,8 |
1 |
14,633 |
7,468 |
16,429 |
71,411 |
110 |
|
7 – H5 |
21,45 |
1 |
28,633 |
10,31 |
30,433 |
95,078 |
110 |
|
20 – H4 |
14,8 |
1 |
4,217 |
2,276 |
4,792 |
39,949 |
35 |
|
21 – H4 |
16,5 |
1 |
3,783 |
2,042 |
4,299 |
38,036 |
35 |
|
4 |
300 – H2 |
13,2 |
1 |
30,367 |
13,293 |
33,149 |
91,209 |
110 |
H2 – H3 |
16,5 |
1 |
21,367 |
8,934 |
23,159 |
82,392 |
110 |
|
H1 – H3 |
28,05 |
1 |
5,367 |
1,645 |
5,613 |
45,47 |
110 |
|
H1 – H5 |
19,8 |
1 |
14,633 |
7,468 |
16,429 |
71,411 |
110 |
|
7 – H5 |
21,45 |
1 |
28,633 |
10,31 |
30,433 |
95,078 |
110 |
|
22 – H4 |
16,5 |
1 |
4 |
2,159 |
4,545 |
39,064 |
35 |
|
20 – H4 |
14,8 |
1 |
4 |
2,159 |
4,545 |
38,961 |
35 |
|
5 |
7 – H5 |
21,45 |
1 |
19,489 |
6,322 |
20,489 |
81,222 |
110 |
H5 – H1 |
19,8 |
1 |
5,489 |
3,479 |
6,499 |
45,611 |
110 |
|
300 – H1 |
36,3 |
1 |
14,511 |
5,633 |
15,566 |
73,311 |
110 |
|
300 – H3 |
33 |
1 |
7,795 |
3,551 |
8,566 |
54,565 |
110 |
|
23 – H3 |
31,35 |
1 |
8,205 |
3,738 |
9,017 |
55,846 |
110 |
|
22 – H4 |
16,5 |
1 |
5,5 |
2,969 |
6,25 |
45,415 |
35 |
|
16 – H4 |
36,3 |
1 |
2,5 |
1,349 |
2,841 |
31,407 |
35 |
|
300 – H2 |
13,2 |
1 |
4,765 |
2,308 |
5,294 |
42,161 |
110 |
|
11 – H2 |
14,85 |
1 |
4,235 |
2,051 |
4,706 |
40,034 |
110 |
Отже, розрахунок проведений вірно.
Перетік потужності у вітках 92-93, 93-95 та 95-94 знайдемо, склавши рівняння за першим законом Кірхгофа:
(МВА);
(МВА);
(МВА).
Розрахунок ділянки 4-91-5 проводиться за цим же алгоритмом. Результати розрахунку цієї ділянки та інших варіантів представлені у таблиці 2.3.