1. Выбор оптимальных сечений линий

Выбор оптимальных сечений линий, осуществляемый по универсальным номограммам экономических интервалов обеспечивает минимум приведенных затрат, учитывает дискретность сечений, ограничения по нагреву в нормальном режиме и условия короны.

Для выбора сечений необходимо определить приближенное значение рабочего тока одной цепи для максимального режима за 1 год эксплуатации и величинупо выражениям:

; (1.1)

, (1.2)

где =0.12— нормативный коэффициент экономической эффективно­сти; — коэффици­ент отчислений на амортизацию, о. е. (табл. 2); — время максимальных потерь, ч/год [1, рис. 6.1],- число часов использования максимума;— стоимость потерь энергии, руб/(кВтч) [1, рис. 6.2], принять =1000.

Номограммы экономических интервалов сетей различных напряжений и исполнений для выбора оптимальных сечений линий приведены в [1, рис. 7.2—7.25]. Зона, в которую попадает точка с координатами и, показывает экономическое сечение и марку провода.

2. Выбор трансформатора

Выбор мощности трансформатора (автотрансформатора) производится с учетом его перегрузки примерно на 40 % в аварий­ном режиме при отключении одного из трансформаторов. С учетом этого мощность каждого трансформатора:

, (2.1)

где - максимальная передаваемая мощность;- число трансформаторов.

Трансформатор (автотрансформатор) выбирается исходя из величин мощности, первичного и вторичного напряжений.

Параметры трансформаторов приведены в [1, табл. 6.40-6.49].

3. Определение обобщенных постоянных

СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ

Расчет трансформаторов и линий выполняют с помощью эквива­лентных схем замещения, состоящих из сопротивлений и проводимостей для одной фазы. Согласно рекомендациям [1] линии заменяются П-образной симметричной схемой замещения, а транс­форматоры (автотрансформаторы) - Г-образной (рис. 2). Сопротивления и проводимости линий и трансформаторов записываются следующим образом:

, , (3.1)

,. (3.2)

Обобщенные постоянные ичетырехполюсников, заменяющих линию и трансформатор определяются по табл. 3. Величиныкомплексные, но здесь и в дальнейшем условно точки над ними не ставятся.

3.1. Сопротивления и проводимости линии

3.1.1. Активные и индуктивные сопротивления линии

Поверхностный эффект в проводах, выполненных из цвет­ных металлов, небольшой. Поэтому активное сопротивление переменному току приравнивается омическому. Активное сопротивле­ние линии длиной с расщепленными проводами:

, (3.3)

где - удельная проводимость; — число проводов в фазе (если нет расщепления, то =1); - сечение расщепленного провода.

Величины активных сопротивлений проводов и кабелей приве­дены в табл. 4.

Величина индуктивного сопротивления для проводов из меди, алюминия или стали может быть определена по выражению:

, (3.4)

—магнитная проницаемость, Гн/м.

Согласно Международной системе единиц (СИ) абсолютное значение магнитной проницаемости проводов, выполненных из алю­миния и меди, может быть приравнено магнитной проницаемости воздуха:

Гн/м.

При двух проводах в фазе индуктивное сопротивление следует уменьшить на 17 %, при трех — на 26 %, по сравне­нию с нерасщепленным проводом.

При использовании нерасщепленных проводов в фазе второе слагаемое в скобках выражения (3.4) не учитывается. Величины приведены в табл. 4.

3.1.2. Активные и реактивные проводимости линии

Кроме потерь на нагревание прово­дов в линиях имеются потери от несовершенства изоляции (утечка) и потери, вызванные ионизацией воздуха вблизи про­водника (корона). Потери на корону зависят от напряжения, радиуса провода и атмосферных условий. Для их снижения приме­няется ряд мер: увеличивается сечение, провода расщепляются или делаются полыми.

Корона возникает при напряжениях выше 60 кВ, поэтому ее учет производится только для линии 110 кВ и выше. Если утеч­кой в линиях пренебречь, то активная проводимость, обусловленная короной:

. (3.5)

Потери на корону приведены в табл. 5. Их величины не зависят от металла провода и поэтому могут приниматься одинаковыми для алюми­ниевых, медных и стальных проводов.

Реактивные проводимости обусловлены на­личием емкостей в линиях и, естественно, имеют емкостный характер. Они не зависят от материала провода и могут быть подсчитаны одинаково для алюминиевых, медных или стальных проводов. Для воздушных линий рекомендуется учитывать реактивную проводимость при напряжениях 110 кВ и выше, так как в нормаль­ных режимах при этих напряжениях емкостные токи начинают оказывать существенное влияние. Величины приведены в табл. 4.

Проводимость линии определяется как:

. (3.6)