3. Электрический расчет электропередачи 110 кВ

Схему замещения ЛЭП рекомендуется принять П – образной, трансформатора Г – образной. Таким образом, схема замещения электропередачи получит вид, представленный на рисунке №2.

Здесь: ,– активное и индуктивное сопротивление линии, Ом;

, – активное и индуктивное сопротивление трансформатора, Ом;

, – активная и индуктивная проводимость трансформатора, См;

–емкостная проводимость линии, См;

–мощность на шинах МВА.

Активное сопротивление двухцепной линии, Ом:

, где (3.1)

–активное сопротивление одного километра линии, Ом/км;

Для провода марки АС ПУЭ[2];

- длина линии, км.

Индуктивное сопротивление двухцепной линии, Ом/км;

, где (3.2)

₀ – индуктивное сопротивление одного километра двухцепной линии, Ом/км. Для инженерных расчетов можно принять ₀ = 0,4 Ом/км.

Емкостная проводимость двухцепной линии, См/км;

, где (3.3)

В₀ – емкостная проводимость одного километра линии, См/км (выбирается из приложения 2 [3] в зависимости от расположения проводов и расстояния между ними). Можно принять, что провода расположены горизонтально, тогда среднее геометрическое расстояние между ними при U=110 кВ равно 4 м.

Сопротивления трансформаторов определяются по формулам, Ом:

Активное сопротивление:

, где (3.4)

Р_м – потери мощности при коротком замыкании, кВт (потери активной мощности в меди);

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н – номинальное напряжение основного вывода трансформатора, кВ;

Р_м = 85 кВт п.2 [6];

Индуктивное сопротивление:

, где (3.5)

U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н – номинальное напряжение основного вывода трансформатора, кВ.

U_к = 10.5 % п.2 [6];

Проводимости трансформаторов, См:

Активная проводимость:

, где (3.6)

Р_ст – потери активной мощности в стали трансформатора, приближенно равные потерям мощности при холостом ходе, кВт;

Р_ст = 18 кВт п.2 [6];

Индуктивная проводимость:

, где (3.7)

I₀ – ток холостого хода, %;

I₀ = 0.7 % п.2 [6];

Зарядная емкостная мощность двухцепной линии, Мвар:

, где (3.8)

- емкостная проводимость двухцепной линии, См/км;

Согласно принятой П-образной схеме замещения половина емкостной мощности 0,5Q_c генерируется в начале линии и половина – в конце.

Определение мощностей на участках следует проводить в комплексной форме.

1) Определить потери мощности в трансформаторах.

Потери мощности имеют место в обмотках и проводимостях трансформаторов, которые для ГПП можно определить по формуле, МВА:

, где (3.9)

–активное сопротивление трансформатора, Ом;

- индуктивное сопротивление трансформатора, Ом;

–мощность на шинах МВА.

Потери мощности в проводимостях трансформаторов, МВА:

, где (3.10)

m – число трансформаторов ГПП;

Q_ - потери реактивной мощности в стали трансформатора, Мвар:

, где (3.11)

I₀ – ток холостого хода, %;

S_н – номинальная мощность трансформатора, МВ А.

Определение мощности в начале линии электропередачи начинаем со стороны ГПП.

2) Определить мощность в начале расчетного звена трансформаторов S_н.тр. Для этого к потерям мощности в обмотках трансформаторов S_об необходимо прибавить мощность на шинах 10 кВ ГПП, МВА:

, где (3.12)

- потери мощности в обмотках, ;

–мощность на шинах МВА.

3) Определить мощность S_п.тр, подводимую к трансформаторам.

Для этого к мощности в начале расчетного звена трансформаторов S_н.тр прибавить мощности потери в проводимостях трансформаторов, МВА:

, где (3.13)

- мощность в начале расчетного звена трансформаторов, ;

- потери мощности в проводимостях трансформаторов, МВА

4) Определить мощность в конце линии передачи S_кл (в конце звена).

Для этого алгебраически сложить мощность, подводимую к трансформаторам, с половиной зарядной мощности линии, МВА:

, где (3.14)

S_п.тр – мощность подводимуая к трансформаторам, ;

- зарядная емкостная мощность двухцепной линии, Мвар;

5) Определить потери мощности в сопротивлениях линии, МВА:

, где (3.15)

- мощность в конце линии передачи, ;

- номинальное напряжение обмотки ВН, МВ;

, – активное и индуктивное сопротивление линии, МОм;

6) Определить мощность в начале линии S_нл (в начале звена).

Для этого суммировать мощность в конце звена с потерями мощности в линии, и прибавить половину зарядной мощности ЛЭП, МВА:

, где (3.16)

- мощность в конце линии передачи, ;

- потери мощности в сопротивлениях линии, МВА;

- зарядная емкостная мощность двухцепной линии, Мвар;