4. Расчет кольцевой схемы сети

Кольцевая схема сети является простейшей замкнутой сетью, содержащий один замкнутый контур.

Рисунок 1 Кольцевая схема сети

Кольцевую сеть при расчете сначала преобразовывают в сеть с двухсторонним питанием (условно разрезают сеть по источнику питания).

Рисунок 2 Сеть с двухсторонним питаниям

Определяем точку раздела мощностей (перетоки мощности) на каждом участке сети по формуле:

S _ип=(∑S_i*L_iии)/L_ип-ип’, МВА (10) [5]

где S_i – мощность токового участка, МВА

L_iии – расстояние от противоположного источника питания до токового участка, км

L_ип-ип’ – расстояние между двумя источниками питания, км

S_А= МВА

S_В= МВА

Определяем максимальный ток по формуле:

I_max=(√P²+Q²)/√3*U_н*n, А (11) [5]

где U_н – номинальное напряжение, кВ

А-1: I_max= А

1-2: I_max= А

В-2: I_max= А

Определяем экономическое сечение по формуле:

F_э=I_max/j_э, мм² (12) [2]

где j_э=1,1 или 1А/мм²

А-1: F_э= мм²

1-2: F_э= мм²

В-2: F_э= мм²

Производим выбор сечения и марки проводов

А-1: АС

1-2: АС

В-2: АС

Параметры выбранных проводов замены в таблицу 5

Определяем точку раздела мощностей (перетоки мощности) на каждом участке сети по формуле:

S_ип=(∑S_i*L_iии)/L_ип-ип’, МВА (10) [5]

где S_i – мощность токового участка, МВА

L _iии – расстояние от противоположного источника питания до токового участка, км

L_ип-ип’ – расстояние между двумя источниками питания, км

SА= МВА

S_В= МВА

Определяем максимальный ток по формуле:

I_max=(√P²+Q²)/√3*U_н*n, А (11) [5]

где U_н – номинальное напряжение, кВ

А-3: I_max= А

3-4: I_max= А

В-4: I_max= А

Определяем экономическое сечение по формуле:

F_э=I_max/j_э, мм² (12) [2]

где j_э=1,1 или 1А/мм²

А-3: F_э= мм²

3-4: F_э= мм²

В-4: F_э= мм²

Производим выбор сечения и марки проводов

А-3: АС

3-4: АС

В-4: АС

Параметры выбранных проводов замены в таблицу 5

Таблица 5 – Параметры выбранных проводов [2]

Участок сети	Марка провода	Допустимый ток, А	Активное погонное сопротивление, Ом/км	Индуктивное погонное сопротивление, Ом/км	Погонная емкостная проводимость Ом/км

П роверяем выбранные провода по нагреву в аварийных режимах. Аварийным режимом (наиболее тяжелым) в кольцевой сети является обрыв провода на головных участках сети.

Рисунок 3 Расчет аварийного режима сети

Рассчитаем наибольшие аварийные токи, протекающие по участкам сети по формуле:

I_ав=(√Р²+Q²)/(1.73*U_н*n), А (13) [2]

где I_ав – ток аварийного режима, А

I_{ав, А-1}= I_{ав, ип-2}= А

I_ав,1-2= А

Проверка провода по нагреву производится по условию:

I_доп>I_ав, А

где I_доп – ток допустимый, А

А-1, В-2: > А

1-2: > А

I _авВ-4= I_{ав, ип-2}= А

I_ав,4-3= А

Проверка провода по нагреву производится по условию:

I_доп>I_ав, А

где I_доп – ток допустимый, А

А-3, В-4: > А

4-3: > А

Выбранные провода проходят по нагреву.

Проверяем выбранные провода по условию коронирования

Производим расчет параметров ЛЭП:

R=(r₀*l)/n, Ом (14) [2]

где R – активное сопротивление ЛЭП, Ом

r₀ – активное погонное сопротивление, Ом/км

l – длина линии, км

А-1: R= Ом

х=(х₀*l)/n, Ом (15)[2]

где х – индуктивное сопротивление ЛЭП, Ом

х₀ – индуктивное погонное сопротивление, Ом/км

А-1: х= Ом

Q_b=U_н²*b₀*l*n, Мвар (16)[2]

где b₀ – погонная емкостная проводимость провода данной марки, Ом/км

Q_b – зарядная мощность линии, Мвар

А-1:Q_b= Мвар

Расчеты параметров ЛЭП для других участков сети производятся аналогично рассмотренному и их результаты занесены в таблицу 6

Определяем потери активной мощности на каждом участке сети по формуле:

Р=3*I²*R, кВт (17)[5]

г де I – ток на участке в нормальном режиме, А

А-1: Р= кВт

Потери активной мощности для других участков сети производится аналогично и результаты занесены в таблицу 6

Таблица 6 – Параметры ЛЭП и потери активной мощности [2]

Участок сети	Активное сопротивление ЛЭП	Индуктивное сопротивление ЛЭП	Зарядная мощность линии, Мвар	Потери активной мощности, кВт