1. Выбор параметров элементов электрической сети

Предварительный расчет. Расчет мощностей нагрузок на ПС

По известным значениям активных мощностей ПС Ри коэффициентам мощностиопределим для каждой из ПС:

1. Реактивные мощности в режиме максимальной нагрузки :

мвар.

2. Модули полной мощности в режиме максимальной нагрузки :

МВА.

3. Полные мощности в режиме максимальной нагрузки :

МВА.

Полученные результаты сведем в таблицу.

Таблица 3.

Результаты предварительного расчета

Подстанция	, мвар	, МВА	, МВА
ПС1	18,14	32,53	27+j18,14
ПС2	7,02	14,77	13+j7,02
ПС3	17,44	32,14	27+j17,44

1. Выбор и проверка сечения проводов линии электропередачи

В замкнутых электрических цепях ВЛ допускается выполнять одноцепными (n_ц = 1) потому, что при отключении одного из участков потребитель получит питание с другой стороны, т. е. сохраняется условие надежности.

Полагая, что цепь однородная, т. е. выполняется условие

Определим потоки мощности, используя длины участков ЛЭП. Разомкнем цепь по источнику питания и получим схему с 2 источниками по краям

Рисунок 2 – Преобразованная схема

Потоки мощности внутренних участков были предположительно выбраны

Определим потоки мощности в головных участках:

Проверка по балансу мощности:

;

Потоки мощности на внутренних участках определим по первому закону Кирхгофа:

МВА.

МВА.

Направление потоков выбрано правильно, т. к. значения мощностей получились положительными.

Произведем проверку:

;

= ;

Предполагаемая точка потокораздела находится в узле 3.

Участок 0-1: т. к. запитывает 1 и 3 нагрузки, то необходимо определить средневзвешенные значенияT_max и :

Ток 5 года для участка 0-1:

При расчете рабочего тока необходимо учитывать изменение токов нагрузки по годам эксплуатации линии . Согласно рекомендациям [1, с. 79] для линий 110-220 кВ значение коэффициентаможет быть принятым равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициента в зоне наиболее часто встречающихся темпов роста нагрузки.

Также необходимо учитывать участие потребителей в максимуме нагрузки, учитываемое коэффициентом в соответствии с [1, табл. 3.13]. При определении принимают, что коэффициент учитывающий неравномерность использования потребителей при определении рабочего тока. Для линий 35-330 кВ при числе часов использования максимума нагрузки линии до 4000 ч/год усредненное значение коэффициента.

Таким образом рабочий ток в линии определяется по формуле:

А.

В [2, пункт 1.3.30] регламентируется сечение проводов ВЛ 35 кВ, питающих понижающие подстанции 35/6 - 10 кВ с трансформаторами с регулированием напряжения под нагрузкой, которое должно выбираться по экономической плотности тока.

По [2, табл. 1.3.36] определим нормативную (экономическую) плотность тока. При числе часов использования наибольшей нагрузки ч. для неизолированной алюминиевой линии, нормативная плотность тока равна:

А/ мм²;

Определим экономически целесообразное сечение:

мм²;

Из стандартного ряда из [1, c. 82] выпишем ближайшее большее значение сечения проводов – АС150/24:

мм²;

где – площадь сечения алюминиевых проводов;

Результаты выбора сечения всех остальных участков сводим в табл. 2.

Табл. 2.

Результаты выбора сечения

Участок	, ч		А		А	А/ мм2	мм2	мм2
01	3865	0,835	179	0,8	150	1,1	137	150
13	3900	0,84	8	0,8	6	1,1	5	30
32	3900	0,84	161	0,8	135	1,1	123	150
20	4111	0,853	237	1,0	249	1,1	226	240

Проводим необходимую проверку проводов выбранного сечения по техническим ограничениям:

1. По механической прочности опор и проводов. Суть проверки

,

где –минимально допустимое сечение, при котором соблюдается условие по механической прочности.

Минимально допустимое сечение проводов по условиям прочности регламентируется в соответствии с [2, пункт 2.5.77]. Согласно [2, табл.2.5.5], минимально допустимое сечение проводов по условиям механической прочности для ВЛ, сооружаемых на одноцепных опорах при номинальное напряжении электрической сети кВ должно быть не меньше 70 мм².

Участок 1-3: 30 мм² 70 мм²;

На участке 1-3 условие механической прочности не выполняется, в связи с чем увеличиваем сечение провода на этом участке до 70 мм². Выбираем провод АС70/11.

2. По условию короны не производится.

3. По условию нагрева длительно допустимым током (рассматривается ремонтные режимы для схемы).

Участок 0-1:

Проверка выполняется.

Участок 0-2:

;

Проверка выполняется.

Участок 1-3:

Отключение участка 0-1

Отключение участка 0-2

Проверка выполняется.

Участок 2-3:

Отключение участка 0-1

Отключение участка 0-2

Проверка выполняется.

Произведем расчет параметров для участка 0-1.

Ом;

Ом;

мвар;

Сведем результаты в табл. 3

Табл. 3.

Характеристики проводов

Участок	Марка провода	L, км	r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0 10-6, См/км	Zл, Ом	Qc, мвар
01	АС150/24	50	0,204	0,420	2,707	10,2+j21	1,638
13	АС70/11	35	0,422	0,444	2,547	14,77+j15,54	1,079
32	АС150/24	20	0,204	0,420	2,707	4,08+j8,4	0,655
20	АС240/39	25	0,118	0,405	2,808	2,95+j10,13	0,849