- •1 Характеристика електропостачання
- •2 Забезпечення споживання активної та реактивної потужностей в районній мережі
- •2.1 Розрахунок споживання активної потужності
- •2.2 Баланс реактивної потужності
- •2.3 Вибір потужності і розміщення компенсувальних пристроїв
- •3 Вибір схеми районної мережі
- •3.1 Вибір схем електричних сполучень знижувальних підстанцій
- •3.2 Вибір знижувальних трансформаторів
- •3.3 Вибір поперечного перерізу проводів ліній електропередавання
- •4 Техніко-економічне порівняння варіантів схем за дисконтованими вИтратами
- •4.1 Оцінка можливого недовідпуску електроенергії
- •5 Розрахунок основних режимів роботи мережі
- •5.1 Розрахунок режиму максимальних навантажень
- •5.1.1 Визначення потокорозподілу в кільцевій мережі
- •5.1.2 Визначення уточненого потокорозподілу
- •5.1.3 Розрахунок напруг на шинах знижувальних підстанцій
- •5.2 Розрахунок післяаварійного режиму роботи мережі
- •6 Регулювання напруги в електричній мережі
- •Перелік посилань на джерела
2.3 Вибір потужності і розміщення компенсувальних пристроїв
На першому етапі виконання проекту необхідну потужність компенсувальних пристроїв орієнтовно визначимо з рівняння балансу (2.5) для режиму найбільших навантажень
, (2.6)
.
Якщо електрична віддаленість підстанцій від джерела живлення приблизно однакова, то розміщення КП можна здійснювати за умовою рівності коефіцієнтів потужності навантаження на шинах вторинної напруги підстанцій. Середній коефіцієнт реактивної потужності визначаємо з умови балансу потужностей за формулою [1]
, (2.7)
Визначимо необхідну потужність КП на кожній підстанції з врахуванням середнього значення tg φср :
Проводимо перевірку балансу
.
Потужність навантаження підстанцій 1, 2 з врахуванням встановленої потужності КП визначимо за формулою
, (2.10)
при цьому одержимо:
Розрахункові потужності підстанцій 1, 2 з врахуванням компенсації становлять
3 Вибір схеми районної мережі
Вибір економічно доцільної схеми електричної мережі є однією з основних задач проекту. Ця задача вирішується на підставі техніко-економічного порівняння ряду намічених варіантів. Розроблення варіантів мережі передбачає комплексне вирішення низки питань: вибір конфігурації мережі, номінальної напруги і схем електричних сполучень підстанцій, вибір перерізу проводів і кількості кіл повітряних ліній, вибір основного обладнання підстанцій. Під час вибору варіантів схем мережі слід керуватись такими основними принципами [2]:
- мережа повинна забезпечувати необхідну надійність електропостачання споживачів;
- передача електроенергії до споживачів повинна здійснюватись по найкоротшому шляху;
- конфігурація мережі і схеми електричних сполучень підстанцій повинні бути простими.
На підставі заданого геометричного розміщення споживачів електроенергії та центра живлення, а також даних про навантаження і категорійність електроприймачів, намітимо раціональні варіанти схем електричної мережі. При цьому необхідно врахувати, що споживачі І категорії надійності повинні забезпечуватись резервним живленням. Живлення споживачів бажано забезпечувати при найменшій кількості трансформацій електричної енергії. Застосування двох номінальних напруг для окремих частин електричної мережі може бути економічно виправдане тільки у випадку великої довжини і завантаження ліній. Можливі варіанти схем районної мережі зображені на рисунку 3.1.
1 – кільцева мережа; 2 – магістральна мережа; 3 – радіальна мережа.
Рисунок 3.1 – Варіанти схем районної мережі
Для намічених варіантів мережі проведемо попередній вибір номінальної напруги.
Спочатку для кожної схеми визначимо наближений розподіл потужностей в режимі найбільших навантажень без урахування втрат потужності в лініях. У замкнених мережах розподіл потужностей можна визначити через довжини ліній в припущенні, що мережа є однорідною.
Для вибору номінальних напруг використаємо дані про пропускну здатність ліній, наведені в таблиці 3.1 .
Таблиця 3.1 Пропускна здатність ліній електропередавання
Номінальна напруга лінії, кВ |
Найбільша потужність лінії, МВт |
Гранична довжина лінії, км |
35 110 220 |
5 – 10 13 – 45 90 – 150 |
50 – 10 80 – 25 400 – 100 |
Варіант 1. Кільцева мережа.
Визначимо розподіл потужностей в кільцевій мережі, умовно розімкнувши її в центрі живлення А (рисунок 3.2).
Довжини ділянок: lА-1= 41 км; lА-2= 42 км; l1-2= 22 км.
Рисунок 3.2 - Кільцева мережа
Потужності головних ділянок розрахуємо за правилом моментів:
Згідно з таблицею 3.1, враховуючи розрахункові навантаження головних ділянок і та відповідні довжини ліній, вибираємо номінальну напругу кільцевої мережі 110 кВ.
Потужність навантаження на ділянці 1-2 визначимо з балансу потужностей для вузла 1
.
Варіант 2. Магістральна мережа.
Визначимо розподіл потужностей для магістральної мережі (рисунок 3.3).
Рисунок 3.3 - Магістральна мережа
Згідно з таблицею 3.1 вибираємо для двоколової лінії А–1 номінальну напругу 110 кВ, для двоколової лінії 1-2 – також напругу 110 кВ.
Варіант 3. Радіальна мережа.
Визначимо розподіл потужностей для радіальної мережі.
Згідно з таблицею 3.1 вибираємо для двоколової лінії А–1 номінальну напругу 110 кВ, і для двоколової лінії А-2 – напругу 110 кВ.