1. Расчет компенсирующих устройств.

   Узел (ПС)	1	2-1	2-2	3
   	125	37	38	9
   	0,567	0,593	0,567	0,512
   	70,84	21,95	21,54	4,61
   	34,25	11,10	10,41	1,97
   	28,54	9,25	8,68	1,64
   	28	10	10	2
   	4x8,4	2x6,0	2x6,0	2x1,2
   	37,24	9,95	9,54	2,21
   	130,43	38,31	39,18	9,27
   	125	37	38	9
   	50,28	13,78	13,46	3,14
   	134,73	39,48	40,31	9,53

1. Часть 2.

   1. Выбор сечений проводов воздушных линий.

1. Определим мощности, протекающие по каждой линии, с учетом установленных батарей конденсаторов и потерь в трансформаторах.

Для линии 2-3 имеем:

Для расчета потокораспределения в кольцевой сети необходимо определить приведенную нагрузку узла 2.

Потокораспределение активной мощности в кольцевой сети останется неизменным, поскольку установка батарей конденсаторов и учет потерь в трансформаторах не влияет на потоки активной мощности.

Выполним необходимые расчеты для определения потокораспределения реактивной мощности в кольцевой сети. Ввиду того, что сопротивления линий в настоящий момент не известны, будем считать, что они пропорциональны длинам линий. Расчетная схема представлена на рис. 3.1.

1. Расчет потокораспределения реактивной мощности в кольцевой сети.

Проверка:

Потокораспределение определено верно.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.1.

2. Выберем сечения проводов линий по нормативу плотности тока.

Рассмотрим выбор на примере линии 2-3.

Наибольший ток в линии:

Для линий в кольцевой сети полная мощность определяется на основе расчетов потокораспределений активной и реактивной мощностей:

Расчетный ток в линии:

Где – коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии. Для линий 110-220 кВ значение может быть принято равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициента в зоне наиболее часто встречающихся темпов роста нагрузки (стр. 79 [1]).

Нормативное сечение провода линии:

Где – нормированная плотность тока. Согласно таблице 3.12 [1] значение для линий с алюминиевыми проводами при составляет .

Ближайшим стандартным сечением согласно таблице 3.5 [1] является 35 мм². Это сечение не превышает максимально допустимого сечения для линий с , равного 240 мм². С учетом этого выбираем .

По заданию электрическая сеть проектируется во II районе по гололеду. Согласно таблице 2.5.3 ПУЭ нормативная толщина стенки гололеда для II района составляет 15 мм. Согласно таблице 3.2 [1] для районов с толщиной стенки гололеда 20 мм и менее для проводов АС при сечении алюминия 185 мм² и менее отношение сечения алюминия к сечению стали должно лежать в диапазоне от 6,0 до 6,25 (нормальное исполнение); при сечении алюминия 240 мм² и более – от 7,71 до 8,04 (облегченное исполнение).

Исходя из этого, выбираем марки проводов по таблице 3.5 [1].

Результаты однотипных расчетов сведены в таблицу 3.1.

Следует отметить, что для линий с максимально допустимое сечение равно 400 мм².

1. Выбор сечений проводов воздушных линий.

Линия	A-1	A-2	1-2	2-3
	109,05	99,95	15,95	9,00
	42,91	38,70	7,37	3,14
	117,19	107,18	17,78	9,53
	220	220	220	110
	1	1	1	2
	307,54	281,28	46,66	25,01
	322,92	295,34	48,99	26,26
	403,65	369,18	61,24	32,83
	400	400	70	35
Марка провода	АС 400/51	АС 400/51	АС 70/11	АС 35/6,2

3. Выполним проверку по условию механической прочности.

Согласно таблице 2.5.5 ПУЭ минимально допустимое сечение проводов линий без пересечений по условиям механической прочности для II района по гололеду составляет 35 мм². Этому условию удовлетворяют все выбранные провода.

4. Выполним проверку по условиям короны и радиопомех.

Согласно таблице 3.7 [1] минимальный диаметр проводов по условиям короны и радиопомех для линий с составляет 11,4 мм (провод АС 70/11), для линий с – 21,6 мм (провод АС 240/32).

Этим условиям не удовлетворяют провода линий 1-2 и 2-3. Их сечения следует увеличить до минимально допустимых. Таким образом, выбираем (провод АС 240/32), (провод АС 70/11).

5. Выполним проверку по условию длительно допустимого нагрева.

Рассмотрим проверку на примере линии 2-3.

Согласно таблице 3.15 [1] длительно допустимый ток для проводов АС 70/11 вне помещений составляет (при допустимой температуре нагрева проводов согласно ГОСТ 839-80 и температуре окружающей среды ).

Проверка выполняется для режима наибольших нагрузок в зимний период времени. При этом по заданию температура окружающей среды составляет (Воронеж). Для учета этого фактора рассчитаем поправочный коэффициент. Этот коэффициент одинаков для всех линий проектируемой сети, поскольку они располагаются в одном районе.

Тогда с учетом этого коэффициента уточним длительно допустимый ток:

Наибольший ток провода линии 2-3 в нормальном режиме:

Послеаварийным режимом линии 2-3 будет отключение одной из ее цепей. Наибольший ток провода линии 2-3 в послеаварийном режиме:

В итоге провода линии 2-3 полностью удовлетворяют условию длительно допустимого нагрева.

Проверка остальных линий аналогична. Следует отметить лишь некоторые особенности их расчета.

Наиболее тяжелым послеаварийным режимом головной линии А-1 будет отключение другой головной линии, то есть линии А-2. Наибольший ток провода линии A-1 в послеаварийном режиме:

Наиболее тяжелым послеаварийным режимом головной линии А-2 будет отключение другой головной линии, то есть линии А-1. Наибольший ток провода линии A-2 в послеаварийном режиме:

Для линии 1-2 наиболее тяжелым послеаварийным режимом будет являться отключение той из головных линий А-1 или А-2, которая обеспечивает питание более нагруженного узла (1 или 2), поскольку при этом через линию 1-2 будет протекать вся мощность, потребляемая этим узлом. Исходя из приведенных мощностей и , можно сделать вывод, что отключение линии А-1 приведет к наиболее тяжелому послеаварийному режиму линии 1-2. Наибольший ток провода линии 1-2 в послеаварийном режиме:

Результаты однотипных расчетов сведены в таблицу 3.2.

2. Проверка проводов линий по условию длительно допустимого нагрева.

Линия	A-1	A-2	1-2	2-3
Марка провода	АС 400/51	АС 400/51	АС 240/32	АС 70/11
	825	825	610	265
	1097,25	1097,25	811,03	352,45
	307,54	281,28	46,66	25,01
	588,81	588,81	353,57	50,02

Все выбранные провода линий соответствуют условию длительно допустимого нагрева.

6. Выполним проверку по условию допустимой потери напряжения.

Рассмотрим проверку на примере линии 2-3.

Линия выполняется на , поэтому в нормальном режиме суммарная потеря напряжения не должна превышать 16%, а в послеаварийном режиме не должна превышать 21%.

Удельные значения параметров линии согласно таблице 3.8 [1]:

Параметры линии:

Мощность, протекающая по линии в нормальном режиме:

Потеря напряжения в нормальном режиме:

Послеаварийный режим линии 2-3 был рассмотрен в пункте 3 раздела 3.1 настоящего расчета. В этом режиме изменятся параметры линии, но останется неизменной мощность, протекающая по линии.

Потеря напряжения в послеаварийном режиме:

В итоге провода линии 2-3 полностью удовлетворяют условию допустимой потери напряжения.

Проверка остальных линий аналогична. Следует отметить лишь некоторые особенности их расчета.

Для линий, выполняющихся на , в нормальном режиме потеря напряжения не должна превышать 12%, а в послеаварийном режиме не должна превышать 17%. Удельные значения параметров линий приведены согласно таблице 3.9 [1].

В послеаварийном режиме линии А-1 останутся неизменны ее параметры, но изменится мощность, протекающая по линии.

В послеаварийном режиме линии А-2 останутся неизменны ее параметры, но изменится мощность, протекающая по линии.

В послеаварийном режиме линии 1-2 останутся неизменны ее параметры, но изменится мощность, протекающая по линии.

Результаты однотипных расчетов сведены в таблицу 3.3.

3. Проверка проводов линий по условию допустимой потери напряжения.

Линия	A-1	A-2	1-2	2-3
Марка провода	АС 400/51	АС 400/51	АС 240/32	АС 70/11
	220	220	220	110
	12	12	12	16
	17	17	17	21
	0,073	0,073	0,118	0,422
	0,420	0,420	0,435	0,444
	93	93	53	43
	1	1	1	2
	6,789	6,789	6,254	9,073
	39,06	39,06	23,055	9,546
	10,984	9,955	1,226	1,015
	4,99	4,53	0,56	0,92
	6,789	6,789	6,254	18,146
	39,06	39,06	23,055	19,092
	20,939	20,939	8,823	2,030
	9,52	9,52	4,01	1,85

Из расчетов потокораспределения мощностей в кольцевой сети следует, что точкой потокораздела является узел 1. В нормальном режиме потеря напряжения от источника питания до этого узла составляет:

В наиболее тяжелом послеаварийном режиме (отключение линии А-1) потеря напряжения от источника питания до этого узла составляет:

Все выбранные провода линий соответствуют условию допустимой потери напряжения.