Выбор сечений проводов. Уточнение конфигурации электрической сети
Провода воздушных линий системаобразующей сети выбираются по экономическим соображениям и проверяются по допустимому току нагрева в послеаварийных режимах, а также по условиям короны для линий 110кВ и выше. Эти критерии являются независимыми друг от друга, и выбранное сечение провода должно удовлетворять каждому из них. Результаты расчетов представляем в виде таблицы 4.1. Эти расчеты выполняются для каждого из рассматриваемых вариантов.
Сечение проводов определяем по экономической плотности тока, по формуле:
F=
,
Где: I – ток в проводе при нормальной работе сети, А;
Jэ
– экономическая плотность тока,
определяется в зависимости от материала
токоведущего проводника, конструкции
лин ии и времени использования максимальной
нагрузки.
.
Определим Тнб для замкнутой сети:
Тср
=
=
= 3947.7 ч
Согласно заданию по параметру Тнб и таблицы 5.1[1] принимаем расчетное значение экономической плотности тока равное 1,1
Проверка по условию короны:
Uраб
< Uкр
= 84,6
*rlg
,
Где: Uраб – рабочее напряжение;
Uкр – критическое напряжение короны;
- коэффициент,
учитывающий состояние поверхности
провода для многопроволочных проводов
=0,85;
– коэффициент,
учитывающий состояние погоды,
при сухой и ясной погоде;
- коэффициент
относительной плотности воздуха,
учитывающий барометрическое давление
и температуру воздуха,
r – радиус провода, см;
D - расстояние между осями проводов воздушной линии, см.
Согласно стр. 46[1] предварительно для расчетов среднее расстояние между проводами D может быть принято равно 400 см.
Таблица 4.1
Выбор сечений проводов воздушных линий
-
Номе линии
Расчетная мощность, МВА
Расчетное сечение проводов по экономическим условиям,
Проверка по условиям короны
Проверка по допустимому току нагрева, А
Принятое сечение и марка провода
Вариант 1
1-4
2х24,0
125,98
148,77
390
2хАС-120/19
4-2
30,1
158,00
164,17
450
АС-150/24
2-5
3,55
18,64
116,66
265
АС-70/11
5-3
20,5
107,61
148,72
390
АС-120/19
3-1
2х22,27
116,90
148,72
390
2хАС-120/19
Вариант 2
1-4
2х18,43
96,75
124,4
330
2хАС-95/16
4-2
18,08
94,91
124,4
330
АС-95/16
2-3
10,35
54,33
116,66
265
АС-95/16
5-3
13,56
71,18
116,66
265
АС-70/11
3-1
2х18,74
98,37
124,4
330
2хАС-95/16
В качестве материала для проводов воздушных линий используем сталеалюминевые провода марки АС диаметром не менее 11,3 мм (по условия образования короны, свечения). Наименьшее сечение провода должно удовлетворять условию:
Uраб
Uкр
Если критическое напряжение получается меньше рабочего (номинального), следует принимать меры для повышения критического напряжения, т.е. взять большее сечение.
Для провода АС-120/19:
Uраб
Uкр
= 84,6 * 0,85 * 1* 1 * 0,76 * lg
= 148,2 кВ условие выполняется.
Для проверки выбранных сечений по нагреву в замкнутой электрической сети найдем потораспределение различных послеаварийных режимов и соответствующие токи.
Результаты расчета сведем в таблицу 4.2 и 4.3.
Таблица 4.2
Результаты расчета послеаварийного режима вариант 1
-
Номер ветви
Ток, А, при отключении сети
Наибольшее значение
1-4
4-2
2-5
5-3
3-1
1-4
94,9/2
234,2/2
299/2
489/2
0
486/2
4-2
391,9/2
126/2
252,7/2
0
486/2
486/2
2-5
265,6
126
0
126
299
299
5-3
139,2
0
126
252,7
234
252,7
3-1
0
139,2
256,6
931,9
94,9
391,9
Таблица 4.3
Результаты расчета послеаварийного режима варианта 2
Номер ветви |
Ток, А, при отключении сети |
Наибольшее значение |
|||
1-4 |
4-2 |
2-3 |
5-3 |
||
1-4 |
0 |
139,2/2 |
256,6/2 |
391,9/2 |
391,9/2 |
4-2 |
139,2 |
0 |
126 |
252,7 |
252,7 |
2-3 |
256,6 |
126 |
0 |
126 |
265,6 |
5-3 |
391,9/2 |
252,7 |
126/2 |
0 |
391,9/2 |
Из таблиц видно, что для варианта 2 ток в послеаварийном режиме превышает допустимый ток по нагреву для выбранных проводов на участке 2-5. На этом участке увеличиваем сечение провода: вместо АС-70/11 ток допустимый равен 265 А принимаем провод АС-95/16 с током допустимым равным 330 А.
Согласно нормам технологического проектирования воздушных линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше выбираем железобетонные опоры на всех участках сети для обоих вариантов.