2. Построение вариантов схемы электрической сети

При разработке возможных вариантов построения сети должны учитываться следующие требования:

• В отношении обеспечения надежности электроснабжения все электроприемники разделяются на категории.

• В качестве критерия для выбора оптимального варианта служит минимум затрат на ее сооружение и эксплуатацию. При построении схемы следует делать длину ЛЭП как можно короче, использовать двухцепные ЛЭП только при соединении источника питания с шинами узловой ПС, а также при K_k больше 40%.

• В качестве узловой ПС лучше выбрать ту, у которой значение активной мощности на шинах низшего напряжения является наибольшим.

Согласно приведенным критериям составляем схемы электрической сети

Рис.1. Вариант электрической сети с радиальной конфигурацией

Анализ полученного варианта:

• коэффициент K_K у ПС1 и ПС3 больше 40%, что говорит о наличии ЭП первой и второй категорий в составе комплексной нагрузки, поэтому соорудим их в двухцепном исполнении, а ЛЭП с ЭП 3 категории выполним в одноцепном исполнении из экономических соображений;

• следуя третьему правилу построения схемы, в качестве узловой ПС лучше было бы выбрать ПС1 (большее значение активной мощности), но ЛЭП от РЭС до ПС1 оказалась бы длинней, чем ЛЭП до ПС3, что повлекло бы дополнительные затраты на её сооружение, поэтому в качестве узловой следует оставить ПС3, т.к. она находится в центре конфигурации сети.

Рис. 2. Вариант замкнутой электрической сети

На рис. 2 подстанции № 1, 2, 3 и 4 соединены в кольцо одноцепными ЛЭП, что не нарушает требований ПУЭ в части надежности и бесперебойности электроснабжения ЭП первой и второй категорий, так как при отключении одного из головных участков кольца (3-2 или 3-4), электроснабжение ПС будет осуществляться по оставшемуся в работе участку. ЛЭП, идущая от узла, обозначенного как РЭС, до узловой ПС3 остается в двухцепном исполнении.

3. Выполнение предварительных расчетов

3.1. Определение мощностей нагрузок подстанций

Для проведения дальнейших расчетов требуется определить значения модуля полной мощности по формуле:

И реактивной мощности по формулам:

Тогда комплексное значение для полной мощности можно представить как:

Пример расчета для ПС1:

Все расчеты мощностей для остальных ПС представлены в таблице 2

Таблица 2. Мощности нагрузок подстанций

ПС
1	40	0,78	51,282	32,091	40+j32,091
2	14	0,75	18,667	12,347	14+j12,347
3	28	0,82	34,146	19,544	28+j19,544
4	10	0,8	12,5	7,5	10+j7,5

3.2. Определение длин линий электропередачи

Длину каждой ЛЭП L_i-j будем определять применением формулы для нахождения длины вектора по координатам точек начала и конца на плоскости, затем найденную длину вектора умножить на масштаб:

Где M=20км/см;

Пример расчета длины линии для участка РЭС – ПС3:

Все остальные результаты вычислений длин ЛЭП приведены в таблице 3

Таблица 3.Длины ЛЭП

Вариант схемы ЭС	Обозначение ЛЭП (i-j)	Длина ЛЭП, км
Радиальная	РЭС-ПС3	98,649
	ПС3-ПС2	100,944
	ПС3-ПС1	118,185
	ПС3-ПС4	62,391
Кольцевая	РЭС-ПС3	98,649
	ПС3-ПС2	100,944
	ПС3-ПС4	62,391
	ПС2-ПС1	98,649
	ПС4-ПС1	77,159