2. Расположение рэс и всех подстанций:

Рисунок 1- Расположение на координатной плоскости РЭС и подстанций

1 Выбор вариантов распределительной сети

Выбор схемы электрической сети производится одновременно с выбором напряжения и заключается в определении размещения подстанций, связей между ними, предварительной разработке принципиальных схем подстанций.

Основные требования к сети: схема должна обеспечивать необходимую надежность, под которой понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные характеристики в условиях, оговоренных в нормативных документах.

1.1 Составляем схемы соединительной сети

При построении схемы электрической сети руководствуемся следующими критериями:

1) При построении схемы сети необходимо разделить всех потребителей на категории по надежности электроснабжения;

2) В сети не должно быть обратных перетоков мощности, длина линий должна быть по возможности наименьшей; пересечение линий допускается, в крайнем случае, один раз;

3) В качестве узловой подстанции выбирают подстанцию с наибольшей нагрузкой; если это невозможно в силу условий пункта 2, то выбирают подстанцию со второй по величине нагрузкой;

Согласно ПУЭ все потребители электроэнергии по надежности электроснабжения делятся на три категории. Данная РЭС содержит потребителей I, II категории.

Согласно приведенным критериям составляем схемы сети:

Рисунок 2 - Радиальная схема сети

Рисунок 3 - Смешанная схема сети

1.2 Выполнение предварительных расчётов

1.2.1 Рассчитаем нагрузки подстанций

Полная мощность: ;

Реактивная мощность: ;

Модуль полной мощности: .

Подстанция 1:

Подстанция 2:

Подстанция 3:

Подстанция 4:

Таблица. 2 Нагрузки подстанций

№ ПС	Pmax, МВт	сosφ	Q, Мвар	S, МВА	|S|, МВА
1	120	0,78	96,274	120+j96,274	153,846
2	21	0,77	17,402	21+j17,402	27,273
3	29	0,84	18,733	29+j18,733	34,524
4	10	0,8	7,5	10+j7,5	12,5

1.2.2 Определяем длины всех участков

где – расстояние между соответствующими подстанциями, см;

m – масштаб.

а) Радиальная схема сети:

б) Смешанная схема:

1.3 Выбор номинальных напряжений сети

Номинальное напряжение сети влияет как на её технико-экономические показатели, так и на технические характеристики. Так при повышении номинального напряжения уменьшаются потери мощности и электроэнергии, т. е. снижаются эксплуатационные расходы, уменьшаются сечения проводов, растут предельные мощности, передаваемые по линиям, облегчается перспективное развитие сети, но увеличиваются капиталовложения на сооружения сети. Сеть меньшего напряжения наоборот требует меньших капиталовложений, но увеличиваются эксплуатационные расходы за счет потери мощности и электроэнергии, обладает меньшей пропускной способностью. Из сказанного следует важность выбора номинального напряжения при ее проектировании.

Номинальные напряжения электрических сетей в России установлены действующим стандартом (ГОСТ 721-77*). Для выбора номинальных напряжений на каждом из участков сети воспользуемся формулой, предложенной Илларионовым Г. А. [1]

,

где L - длина линии, км;

Р - активная мощность, протекающая по линии, МВт;

- число цепей.

1.3.1 Радиальная схема

Рассчиваем предварительное потокораспределение:

Рисунок 4- Потокораспределение в радиальной схеме

Выбираем номинальные напряжения:

;

принимаем из стандартного ряда .

;

принимаем из стандартного ряда .

;

принимаем из стандартного ряда .

;

принимаем из стандартного ряда .

1.3.2. Смешанная схема

Рассчитаем предварительное потокораспределение в кольце методом моментов, считая цепь однородной ( ).

Оставшийся поток найдем по первому закону Кирхгофа:

Проверка:

сумма потоков мощностей, оттекающих по головным участкам, должна быть равна сумме нагрузок подстанций:

Тождество выполняется, потоки мощности в кольце определены верно.

Рисунок 5 - Потокораспределение в смешанной схеме

Выбираем номинальные напряжения:

;

принимаем из стандартного ряда .

;

принимаем из стандартного ряда .

;

принимаем из стандартного ряда

принимаем из стандартного ряда

;

принимаем из стандартного ряда .

Номинальное напряжение линий, объединенных в кольцо, принимается по наибольшему расчетному для этих линий. Таким образом, для кольца выбираем номинальное напряжение 110 кВ. Номинальные напряжения (по итогам расчета и принятые из стандартного ряда) всех участков сети для всех вариантов сведены в таблицу 3.

Таблица 3 Номинальные напряжения

Схема	№ линии	nл	l, км	P+jQ, МВА	Uном, расч, кВ	Uном, кВ
Радиальная сеть	0-3	2	60	180+j139,909	166,410	220
	3-1	2	117	120+j96,274	147,538	220
	3-4	2	65	29+j18,733	74,514	110
	3-2	2	53	21+j17,402	63,560	110
Смешанная сеть	0-3	2	60	180+j139,909	166,410	220
	3-1	2	117	120+j96,274	147,538	220
	3-4	1	65	12,488+j9,838	69,357	110
	4-2	1	68	2,37+j2,49	30,683	110
	3-2	1	53	18,511+j15,063	83,192	110