Проверка выбранных сечений проводов по условиям аварийного режима

Наиболее тяжелым случаем аварийного режима является от­ключение одного из источников питания. В этом случае питание всех нагрузок будет происходить с одной стороны. После опреде­ления распределения нагрузок по участкам находят потерю напря­жения до наиболее удаленной точки и проверяют выбранное сече­ние проводов по нагреву.

Если проверка показывает превышение допустимых потерь на­пряжения или допустимого нагрева проводов в аварийном режиме, то сечение проводов увеличивают.

В соответствии с ПУЭ все провода и кабели электрических сетей должны проверяться по нагреву. Проверка проводов по на­греву производится для самого тяжелого послеаварийного режима. Таким режимом является отключение того головного участка, по которому в нормальном режиме передается наибольшая полная мощ­ность. Для этого режима определяются условия значения токов на участках и сравниваются со значениями длительно допусти­мых токов для выбранного сечения проводов. В противном случае сечение проводов должно быть увеличено.

Линия И1- П1- И2 (при обрыве И2- П1):

При обрыве вся мощность потребителя приходится на неповреждённую линию. Находим ток в линии:

Был выбран провод ,

-Проверка по нагреву

-Проверка по допустимому падению напряжения

,

11

что составляет- 5,1% , что больше нормально допустимого в нормальном режиме, но так как в аварийном режиме допускается падение напряжения до 10%, то считаю, что провод выбран правильно.

Линия И1- П1- И2 (при обрыве И1- П1):

Расчетный ток и проверка по нагреву аналогична предыдущему случаю, а значение падения напряжения будет меньше, так как меньше длина участка и превышения допустимых потерь на­пряжения или допустимого нагрева проводов в аварийном режиме не происходит, значит, выбранный провод соответствует всем условиям и обеспечивает необходимое качество электроэнергии.

Линия И2- П2(обрыв одной цепи)

Был выбран провод ,

-Проверка по нагреву

-Проверка по допустимому падению напряжения

,

что составляет- 9,9% и что больше нормально допустимого в нормальном режиме, но так как в аварийном режиме допускается падение напряжения до 10%, то считаю, что провод выбран правильно и соответствует всем условиям и обеспечивает необходимое качество электроэнергии.

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на подстанции.

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов на подстанциях производится на основании графиков нагрузки потреби­телей и их категории.

По заданным графикам нагрузки необходимо определить максимальное и среднее значение полной мощности каждого потреби­теля. При необходимости установки трансформаторов у источни­ков питания необходимо построить график суммарной нагрузки всех потребителей, и по нему определить максимальное и среднее значение полной мощности всех потребителей.

При выборе числа трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях у источников питания, следует иметь в виду, что для питания потребителей 1 категории по кольцевой схеме на подстанции должно быть не менее двух трансформаторов, а при питании потребителей 1 категории по магистральной схеме с двухсто­ронним питанием на каждой питающей подстанции допускается иметь по одному трансформатору.

12

Выбор трансформатора в пункте И1:

Выбираю трансформатор ТМ- 6300/35

Т – трёхфазный.

М – с естественной циркуляцией воздуха и масла.

6300 – номинальная мощность, КВт

35 – номинальное напряжение ВН

Паспортные данные:

Коэффициент загрузки в номинальном режиме

Так как потребитель П1 питается с двух сторон, то на источнике И2 стоит точно такой же трансформатор ТМ- 6300/35. Поэтому при аварии на одном из трансформаторов коэффициент загрузки будет равен:

Данная перегрузка допустима в течении неограниченного времени, а максимум нагрузки у потребителя П1 составляет 8 часов.

Выбор трансформаторов в пункте П1:

Так как потребитель І категории, то необходимо установить два трансформатора с РПН.

Потребляемая мощность

Выбираю два трансформатора ТМН – 6300/35

Т – трёхфазный

М - с естественной циркуляцией воздуха и масла

Н – наличие системы регулирования напряжения

Паспортные данные

13

Коэффициент загрузки в номинальном режиме

Данная перегрузка допустима в течении неограниченного времени, а максимум нагрузки у потребителя П1 составляет 8 часов.

Выбор трансформаторов в пункте И2:

Трансформатор питающий потребитель П1 будет точно такой же что и у источника И1 ТМ- 6300/35, поэтому следует выбрать только трансформатор питающий потребители П2 и П3:

Потребляемая мощность

Выбираю два трансформатора ТМ – 2500/10

Т – трёхфазный

М - с естественной циркуляцией воздуха и масла

Паспортные данные:

Коэффициент загрузки в номинальном режиме

Так как для питания потребителя второй П2 и третьей П3 категории устанавливается один трансформатор в пункте И2, в наличии будет централизованный резерв трансформатора и возможность замены повреждённого трансформатора.

14

Выбор трансформатора в пункте П2:

Так как потребитель второй категории, то устанавливаю два трансформатора.

Потребляемая мощность

Выбираю два трансформатора ТСЗ – 400/10

Т – трёхфазный

СЗ – естественное воздушное охлаждение при защищённом исполнении.

Паспортные данные:

Коэффициент загрузки в номинальном режиме

Коэффициент перегрузки при погашении одного из трансформаторов

, что допустимо.

Выбор трансформатора в пункте П3:

Поскольку это потребитель третьей категории, то достаточно установить один трансформатор.

Потребляемая мощность

Выбираю два трансформатора ТМ – 1600/10

Т – трёхфазный

М - с естественной циркуляцией воздуха и масла

Паспортные данные:

15

Коэффициент загрузки в номинальном режиме

, что допустимо.

Результаты расчёта сводим в таблицу 1

Номер подстанции	Категория потребителей	Максимальная мощность потреб.,МВА	Число выбранных тр-ов,шт.	Номинальная мощность тр-ра,МВА	Загрузка в норм. режиме %	Загрузка в авар. режиме %
1	І	4,142	2	8	0,398	0,796
2	ІІ	0,3973	2	0,8	0,39	0,775
3	ІІІ	1,0389	1	1	0,799	-

Проектирование механической части воздушных линий.

Целью проектирования механической части воздушных линий, является определение мест установки: опор по трассе линии и со­ставление монтажных таблиц, использование которых позволит обеспечить допустимый габарит и допустимый запас механической прочности.

Исходными данными для проектирования являются пункты на­чала и конца линии, номинальные напряжения, марка провода, количество цепей, а также климатические условия.

Воздушные линии сооружаются преимущественно на унифициро­ванных опорах, при этом нет необходимости для каждой проекти­руемой линии разрабатывать конструкции опор. Поэтому при про­ектировании должны решаться следующие вопросы: рациональный выбор и применение унифицированных опор, механический расчет проводов, расстановка опор по профилю трассы линий.

Климатический район по гололёду – ІІІ

b = 20 мм

Климатический район по ветру – ІІІ

Все данные даны для высоты h=10м

Высшая температура, макс.= +33

Низшая температура, мин.= -22

Среднегодовая температура = +10

16

Исходя из минимально допустимого сечения проводов по условиям механической прочности для 3 района по гололёду, приведённого в ПУЭ в таблице 2.5.5 провод подходит для сети 35КВ.

Находим удельные нагрузки на провода:

- нагрузка от собственного веса провода

где

масса провода, кг

ускорение свободного падения, равное

суммарная площадь поперечного сечения,

- нагрузка от веса гололёда

- суммарная нагрузка от собственного веса и гололёда

- нагрузка от давления ветра при отсутствии гололёда

аэродинамический коэффициент провода, зависящий от сечения

При сечении d >20

- скоростной напор

- нагрузка от давления ветра при наличии гололёда

- нагрузка от ветра и собственного веса провода при отсутствии гололёда

- нагрузка от собственного веса провода, гололеда и ветра

Допустимое напряжение, % предела прочности при растяжении:

- при среднегодовой температуре - 30

- при наибольшей нагрузке и низшей температуре – 40

Допустимое напряжение, Н/мм²

- при среднегодовой температуре 90

- при наибольшей нагрузке и низшей температуре 135

- Модуль упругости Е= 8,25*10⁴ Н/мм²

17

Предел прочности при растяжении, Н/мм², провода и троса в целом 300

Температурный коэффициент линейного удлинения 19,8*10^6 град^1

Вычисляем значения критических пролетов и определяем исходный наи­более опасный по напряжению в проводе режим.

Значение расчетного пролета выбирают по выражению:

где l_габ - габаритный пролет, определенный по справоч­ным данным при выборе опор.

Первый критический пролёт

среднегодовая температура

наименьшая температура

коэффициент упругого удлинения

Второй критический пролёт

среднегодовая температура

Третий критический пролёт

Так как получается, что

Исходные напряжения

Расчётный критический пролёт -

Выбираю типовую опору – УАП35-1 с параметрами:

H=19,0m

A=25,1m

Длина пролета – 170м;

Так как заданный пролёт больше критического , то наибольшее напряжение в проводе будет при гололёде и температуре -5

18

Находим стрелу провеса:

Рассчитаем стрелу провеса

Следует проверить напряжения в проводе при гололёде:

Рассчитаем стрелу провеса

Длина провода в пролёте

Так как то провод выдержит все возникающие нагрузки.