2. Сопоставление кольцевой и смешанной сети

Определим различающиеся части сравниваемых вариантов и заполним таблицу 19. Капитальные затраты на сооружение ВЛ для различающихся частей сравниваемых вариантов. Для кольцевой схемы:

млн. руб.

млн.руб.

Для смешанной схемы:

млн. руб.

млн.руб.

Капитальные затраты на сооружение подстанций для различающихся частей сравниваемых вариантов.

Для кольцевой схемы: руб.

Для смешанной схемы: руб.

Издержки на возмещение потерь электроэнергии для различающихся частей сравниваемых вариантов.

Для кольцевой схемы:

.

млн. руб.

Для смешанной схемы: ., млн. руб.

Дисконтированные затраты для различающихся частей сравниваемых вариантов. Для кольцевой схемы:

млн. руб.

Для смешанной схемы:

= млн. руб.

Сравним дисконтированные затраты.

,

При сравнении кольцевой схемы со смешанной схемой , следовательно наиболее выгодной по дисконтированным затратам является смешанная схема.

7. Расчет основных режимов работы спроектированной сети

Подготовим исходные данные для расчета режимов в RastrWin. Напряжение на шинах ИП при наибольших нагрузках 1.06, при наименьших нагрузках 1.01, при тяжелых авариях в сети 1.09 Uном. Наименьшая летняя нагрузка 77 % от наибольшей зимней.

Расчет режимов будем проводить для определенной в п. 6.2 наиболее выгодной по дисконтированным затратам смешанной схемы сети вариант 8.

Составим схему замещения для этого пронумеруем все узлы сети.

Рисунок 11 – схема замещения сети (вариант 8)

Исходная информация по схеме замещения режим максимальных нагрузок.

Таблица 20 – Исходная информация по узлам в максимальном режиме

№ узла	Uном, кВ	Pн, МВт	Qн, Мвар
999	116,6
1	110
2	110
3	110
4	110
5	110
11	10	12	4,567
22	10	6	2,338
33	10	14	5,756
44	10	26	10,027
55	10	29	11,413

Где № узла – присвоенный номер узла на схеме замещения сети;

Uном – номинальное напряжение узла (для максимального режима Uб = 1,06·110 = 116,6 кВ);

Рн, Qн – активная и реактивная мощности нагрузки (для шин НН – наибольшая нагрузка на шинах низшего напряжения подстанции с учетом компенсации реактивной мощности).

Таблица 21 – Исходная информация по ветвям в максимальном режиме

№ начала ветви	№ конца ветви	R, Ом	X, Ом	G, мкСм	B, мкСм
999	1	3,264	6,72		-173,248
999	5	4,59	9,45		-243,63
999	4	4,838	16,605		-115,128
4	3	4,838	16,605		-115,128
3	2	2,596	8,91		-61,776
2	999	4,248	14,58		-101,088
1	11	3,975	69,5	2,117	10,586	0,096
2	22	7,35	110,2	1,739	7,622	0,096
3	33	3,975	69,5	2,117	10,586	0,096
4	44	1,27	27,95	4,083	26,465	0,096
5	55	1,27	27,95	4,083	26,465	0,096

При вводе данных по ветвям задаёмся номерами узлов, ограничивающих ветвь. Ветвь ВЛ:

где – длинна трассы линии;

– количество цепей на ВЛ;

– емкостная проводимость линии.

Трансформаторная ветвь:

где – количество параллельно работающих трансформаторов;

, – каталожные данные трансформатора;

, – проводимость шунта холостого хода.

– коэффициент трансформации ветви.

Например, для трансформатора в узле 11 ТДН-10000/110.

;

.

Исходная информация по схеме замещения режим минимальных нагрузок. Для минимального режима: Uб = 1,01·110=111,1 кВ. Наименьшая летняя нагрузка 77 % от наибольшей зимней:

– активная мощность нагрузки для шин НН подстанции;

– реактивная мощность нагрузки на шинах НН подстанции без компенсации реактивной мощности

Таблица 22 – Исходная информация по узлам в минимальном режиме

№ узла	Uном, кВ	Pн, МВт	Qн, Мвар
999	111,1
1	110
2	110
3	110
4	110
5	110
11	10	7,2	3,28
22	10	3,6	1,943
33	10	8,4	4,534
44	10	15,6	9,256
55	10	17,4	7,928

Исходная информация по ветвям для режима минимальных нагрузок не изменится по отношению к исходной информации по ветвям в максимальном режиме.

Таблица 23 – Исходная информация по ветвям в минимальном режиме

№ начала ветви	№ конца ветви	R, Ом	X, Ом	G, мкСм	B, мкСм
999	1	3,264	6,72		-173,248
999	5	4,59	9,45		-243,63
999	4	4,838	16,605		-115,128
4	3	4,838	16,605		-115,128
3	2	2,596	8,91		-61,776
2	999	4,248	14,58		-101,088
1	11	3,975	69,5	2,117	10,586	0,096
2	22	7,35	110,2	1,739	7,622	0,096
3	33	3,975	69,5	2,117	10,586	0,096
4	44	1,27	27,95	4,083	26,465	0,096
5	55	1,27	27,95	4,083	26,465	0,096

Исходная информация по схеме замещения послеаварийного режима. Исходная информация по узлам в послеаварийном режиме не изменится по отношению к исходной информации по узлам в максимальном режиме, кроме напряжения балансирующего узла Uб = 1,09·110 = 119,9 кВ.

Таблица 24 – Исходная информация по узлам в послеаварийном режиме

№ узла	Uном, кВ	Pн, МВт	Qн, Мвар
999	119,9
1	110
2	110
3	110
4	110
5	110
11	10	12	4,567
22	10	6	2,338
33	10	14	5,756
44	10	26	10,027
55	10	29	11,413

В послеаварийном режиме отключается линия от источника питания 4-999, так как при отключении этой линий будут наибольшие потери напряжения в сети, а также по одной цепи двухцепных линий 999-5 и 999-1. Соответственно для линий 999-5 и 999-1 пересчитаны R, Х, В.

Таблица 25 – Исходная информация по ветвям в послеаварийном режиме

№ начала ветви	№ конца ветви	R, Ом	X, Ом	G, мкСм	B, мкСм
999	1	3,264	6,72		-173,248
999	5	9,18	18,9		-121,815
999	4	9,676	33,21		-57,564
4	3	4,838	16,605		-115,128
3	2	2,596	8,91		-61,776
2	999	4,248	14,58		-101,088
1	11	3,975	69,5	2,117	10,586	0,096
2	22	7,35	110,2	1,739	7,622	0,096
3	33	3,975	69,5	2,117	10,586	0,096
4	44	1,27	27,95	4,083	26,465	0,096
5	55	1,27	27,95	4,083	26,465	0,096

Рисунок 12 – данные окна «Узлы» в режиме максимальной нагрузки

Рисунок 13 – данные окна «Ветви» в режиме максимальной нагрузки

Рисунок 14 – данные окна «Районы+потери» максимальной нагрузки

Рисунок 15 – данные окна «Узлы» в режиме минимальной нагрузки

Рисунок 16 – данные окна «Ветви» в режиме минимальной нагрузки

Рисунок 17 – данные окна «Районы+потери» минимальной нагрузки

Рисунок 18 – данные окна «Узлы» в послеаварийном режиме

Рисунок 19 – данные окна «Ветви» в послеаварийном режиме

Рисунок 20 – данные окна «Районы+потери» послеаварийной нагрузки

Рисунок 21 – графика режима максимальной нагрузки

Рисунок 22 – графика режима минимальной нагрузки

Рисунок 23 – графика послеаварийного режима

Проведем анализ результатов расчета режима и выберем регулировочные ответвления на трансформаторах понизительных подстанций. Результаты расчета режимов представлены на рисунках 12-20.

Располагаемая реактивная мощность источника питания равна .

Нормальный режим наибольших нагрузок. Реактивная мощность, потребляемая районом проектируемой сети меньше выдаваемой с шин источника питания. Необходимость в установке дополнительные КУ отсутствует.

Суммарные потери активной мощности в спроектированной сети 1,42 МВт, включающие в себя: потери в линиях 0,9 МВт; потери в трансформаторах 0,33 МВт; потери холостого хода в трансформаторах 0,18 МВт. Что составляет 0,204 % от поступившей в сеть активной мощности. Это меньше характерных для сетей 110-220 кВ значений потерь, составляющих 4-5 %.

Нормальный режим наименьших нагрузок. Реактивная мощность, потребляемая районом проектируемой сети, не является отрицательной и равна 24,1 Мвар. Проектируемая сеть не выдает реактивную мощность в систему, что являлось бы недопустимым

Послеаварийный режим. Реактивная мощность, потребляемая районом проектируемой сети , больше выдаваемой с шин источника питания. Однако такой режим работы краткосрочный и не скажется на экономичности работы системы в целом, установка дополнительные КУ не предусматривается, а повышенное потребление реактивной мощности покрывается за счет использования аварийного резерва реактивной мощности в электроэнергетической системе.

Выбора отпаек РПН трансформаторов в режиме максимальных нагрузок.

кВ.

Подстанция №1 в максимальном режиме:

.

кВ.

Расчет по другим подстанциям произведен аналогично, результаты расчета сведены в таблицы 26-28.

Таблица 26 – Результат выбора отпаек РПН трансформаторов в режиме максимальных нагрузок

№	Регулирование напряжения
11	9x1,78%	10,75	10,5	1,78	1,338	1	10,562	5,62
22		10,8	10,5	1,78	1,605	2	10,429	4,287
33		10,51	10,5	1,78	0,054	0	10,51	5,1
44		10,65	10,5	1,78	0,803	1	10,464	4,637
55		10,65	10,5	1,78	0,803	1	10,464	4,637

Таблица 27 – Результат выбора отпаек РПН трансформаторов в режиме минимальных нагрузок

№	Регулирование напряжения
11	9x1,78%	10,39	10,5	1,78	-0,589	-1	10,578	5,783
22		10,32	10,5	1,78	-0,963	-1	10,507	5,07
33		10,15	10,5	1,78	-1,873	-2	10,525	5,247
44		10,21	10,5	1,78	-1,552	-2	10,587	5,869
55		10,3	10,5	1,78	-1,07	-1	10,487	4,867

Таблица 28 – Результат выбора отпаек РПН трансформаторов в послеаварийном режиме

№	Регулирование напряжения
11	9x1,78%	11,13	10,5	1,78	3,371	3	10,566	5,658
22		10,81	10,5	1,78	1,659	2	10,438	4,384
33		10,41	10,5	1,78	-0,482	0	10,41	4,1
44		10,26	10,5	1,78	-1,284	-1	10,446	4,459
55		10,75	10,5	1,78	1,338	1	10,562	5,62

Во всех режимах регулировочного диапазона устройств РПН трансформаторов достаточно и уровни напряжений на шинах 10 кВ подстанций могут поддерживаться в допустимых пределах.