4. Проверка сечений проводов по техническим ограничениям

   1. Проверка по нагреву

Выбранное сечение провода должно быть проверено по допустимой токовой нагрузке (по нагреву):

I _{p н}  I_доп,

где - расчетный ток для проверки проводов по нагреву (в качестве такового принимается средняя токовая нагрузка за полчаса), при этом расчетными режимами могут являться нормальные или послеаварийные режимы, а также периоды ремонтов других элементов сети, возможных неравномерностей распределения нагрузки между линиями и т.п.;

I_доп – допустимые длительные токовые нагрузки 1. Проверка осуществляется при работе линии в послеаварийном режиме при максимальной нагрузке. Таким режимом является отключение одного из головного участков, по которому протекает наибольшая мощность (для кольцевой сети), либо отключение одной цепи ВЛЭП (для радиальной сети).

Определим токи в послеаварийном режиме для радиальной и кольцевой сетей.

• Радиальная сеть:

Сечение проверяется при отключении одной цепи:

Токи послеаварийного режима не превышают длительно допустимых, значит сечения проводов для радиальной схемы выдержали проверку по нагреву.

• Кольцевая сеть:

Проверка проводится при обрыве одного из головных участков кольцевой части схемы и при обрыве одной цепи.

Отключение участка 3-2:

Отключение участка 3-1

:

Токи послеаварийных режимов в кольцевой схеме не превышают длительно допустимых – провода прошли проверку по нагреву.

2. Проверка по условиям короны

Проверке по условиям короны подлежат воздушные линии напряжением 35кВ и выше. Проверка по условиям короны не производится, если количество проводов в фазе и их диаметр равны или более значений. [1, табл. 3.7].

Таблица 6

Номинальное напряжение	Количество проводов в фазе	Диаметр провода, мм	Сечение сталеалюминевого провода, мм2
110	1	11,4	70
220	1	21,6	240

Минимальный диаметр проводов по условиям короны.

А т.к. выбранные сечения удовлетворяют данным условиям, то проверка по условиям короны не производится.

3. Проверка по условиям механической прочности

ВЛЭП на 110 кВ со сталеалюминевыми проводами должны иметь сечение не менее 70 и не более 240 мм² , ВЛЭП на 220 кВ должны иметь сечение не менее 240 мм². Тем самым гарантируется механическая прочность. Следовательно, проверка выполняется.

4. Проверка по потерям напряжения

Проверке по потерям напряжения воздушные линии 35 кВ и выше не подлежат. Так как повышение уровня напряжения путем увеличения сечения проводов по сравнению с применением на понижающих подстанциях трансформаторов с РПН (регулирующее напряжение под нагрузкой) экономически не оправдано.

Выбранные сечения удовлетворяют всем требованиям.

5. Определение сопротивлений и проводимостей ЛЭП

Зная марки проводов на всех участках, заполним таблицу параметров воздушных линий

Активное сопротивление линии , Ом, определяется по формуле:

,

где l – длина линий, км;

r₀ – погонное активное сопротивление, Омкм, определяется при температуре проводов +20⁰С;

n_ц – число цепей.

Реактивное сопротивление линии , Ом, определяется как:

,

где x₀ – погонное индуктивное сопротивление, Омкм.

При расчетах установившихся режимов сетей до 330 кВ активная проводимость практически не учитывается.

Емкостная проводимость обусловлена емкостями между проводами разных фаз, и емкостью провод - земля и определяется:

,

где b₀ – погонная емкостная проводимость, См/км;

Вместо емкостной проводимости учитывается реактивная мощность, генерируемая емкостью линий. Зарядная мощность равна, МВАр:

,

Таблица 7

Параметры сопротивлений и параметров ЛЭП

Таблица 8

схема	Участок	Uн, кВ	n	l, км	Марка провода	r0 ,Ом/км	x0 ,Ом/км	b0∙10-6 , См/км	rл ,Ом	Qc, МВА	xл ,Ом	bл∙10-6 , См
Радиальная	0-3	220	2	46	АС-240/32	0,118	0,435	2,604	2,714	11,6	10,005	239,6
	3-1	110	2	22	АС-240/32	0,118	0,405	2,808	1,298	1,5	4,455	123,6
	2-4	110	2	40	АС-120/30	0,422	0,444	2,547	8,44	2,47	8,88	203,8
	3-2	110	2	20	АС-120/30	0,301	0,434	2,611	3,01	1,26	4,34	104,4
Кольцевая	0-3	220	2	46	АС-240/32	0,118	0,435	2,604	2,714	11,6	10,005	239,6
	3-1	220	1	22	АС-240/32	0,118	0,435	2,604	2,596	2,77	9,57	57,3
	3-2	220	1	20	АС-240/32	0,118	0,435	2,604	2,36	2,52	8,7	52,1
	2-4	220	1	40	АС-240/32	0,118	0,435	2,604	4,72	5,04	17,4	104,1
	4-1	220	1	54	АС-240/32	0,118	0,435	2,604	6,372	6,81	23,49	140,6

Cхема	ПС	Тип трансформатора	S, МВА	Пределы рег-ния	Uном, кВ			Uk, %						Pk, кВт		Px, кВт		Ix, %		Rt, Ом				Xt, Ом							Qx, кВАр			Zt, Ом
					ВН	СН	НН		ВН-СН	ВН-НН		СН-НН								ВН	СН	НН			ВН	СН		НН							ВН	СН				НН
Радиальная	3	АТДЦТН-63000/220/110	63	±6×2%	230	121	11		11	35,7		21,9			215		45		0,5		1,4	1,4	2,8			104	0		195,6				315			0,7+j52			07		1,4+j98
	1	ТРДЦН-63000/220	63	±8×1,5%	230	---	11		12						300		82		0,8		3,9				100,7							504			0,435+j11
	2	ТДН-16000/110	25	±9×1,78%	115	---	11		10,5						85		19		0,7		4,38				86,7							112			2,19+j43,35
	4	ТДН-10000/110	10	±9×1,78%	115	---	11		10,5						60		14		0,7		7,95				139							70			3,975+j69,5
Кольцевая	2	ТДТН-25000/220	25	±12×1%	230	38,5	11		12,5		20		6,5		135		50		1,2		5,7				275			0		148		300			2,85+j137,5			2,19		2,85+j74
	3
	4
	1	ТРДЦН-63000/220	63	±8×1,5%	230	---	11		12						300		82		0,8		3,9				100,7							504			0,435+j11

Таблица выбранных трансформаторов

Рисунок 1 Блок-схема радиальной сети

Рисунок 2 Блок-схема кольцевой сети

Рисунок 3 Принципиальная электрическая схема замещения радиальной сети

Рисунок 4 Принципиальная электрическая схема замещения кольцевой сети