- •Исходные данные
- •1. Выбор номинального напряжения участков электрической сети.
- •2. Расчет балансов активной и реактивной мощностей, определение мощностей компенсирующих устройств и их расстановка по подстанциям.
- •2.1 Расчет баланса активной мощности в сети.
- •2.2 Расчет баланса реактивной мощности в сети.
- •2.2.1 Расчет компенсирующих устройств и их установка на шинах 10кВ понижающих подстанций.
- •3. Выбор трансформаторного оборудования.
- •3.1 Выбор двухобмоточных трансформаторов.
- •3.2 Выбор автотрансформатора
- •4.Выбор сечений проводов воздушных линий электропередач.
- •4.1 Расчет потокораспределения реактивной мощности.
- •4.2 Определение приведенных нагрузок подстанций
- •4.3 Расчет сечений проводов воздушных линий.
- •5.Выбор и обоснование схем электрических соединений подстанций
- •6.Расчет нормального режима наибольших нагрузок сети.
- •6.1 Расчет приведенных нагрузок пс 110кВ.
- •6.2. Расчет режима наибольших нагрузок методом «в два этапа».
4.1 Расчет потокораспределения реактивной мощности.
Проверка
23,295 ≈ 23,294 Мвар
4.2 Определение приведенных нагрузок подстанций
Пример определения приведенной нагрузки ПС 2:
Результаты расчета представлены в таблице 4.2.1
Таблица 4.2.1 Приведенные нагрузки трансформаторных подстанций
Подстанция |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
52,652 |
32,046 |
21,096 |
41,811 |
15,904 |
,кВ |
110 |
110 |
110 |
110 |
110 |
|
0,73+j19,2 |
1,27+j27,95 |
2,19+j43,35 |
0,73+ j19,2 |
2,19+j43,35 |
|
0,16+j4,399 |
0,108+j2,372 |
0,081+j1,594 |
0,105+j2,774 |
0,046+j0,906 |
|
0,1+j0,52 |
0,054+j0,35 |
0,038+j0,224 |
0,1+j0,52 |
0,038+j0,224 |
|
50,267+j21,419 |
30,162+j13,99 |
20,119+j8,53 |
40,205+j15,466 |
15,084+j6,415 |
Особенность определения заключается в том, что отбор мощности производится с двух обмоток (низшего и среднего напряжений), покажем его отдельно.
4.3 Расчет сечений проводов воздушных линий.
Проведем расчет сечений проводов воздушных линий радиальной и кольцевой сети по ранее изложенной методике.
Пример расчета для радиальной сети (линия 56):
Определим рабочий ток, протекающий по линии 56
где -коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии (для линий 110-220кВ значение может быть принято равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициента в зоне наиболее часто встречающихся темпов роста нагрузки)[3] – приведенная полная мощность, протекающая по линии; - номинальное напряжение линии; -количество цепей линии 56.
Тогда расчетное сечение провода линии 56 равно
где -экономическая плотность тока, А/мм2. В соответствие с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) плотность тока для ВЛ 35-330 кВ, при числе часов использования максимума нагрузки 4800 часов, равна 0,9 А/мм2.[3]
Расчетное сечение провода ВЛ должно быть округлено до ближайшего стандартного сечения.
, следовательно, линия 56 будет исполнена проводом АС 70/11 (минимально возможное сечение провода ВЛ 110кВ, определяющееся условиями короны).
После выбора сечения провода, необходимо проверить его по допустимой токовой нагрузке по нагреву в послеаварийном режиме.
где - ток протекающий по линии 56, при отключении одной из цепи; - расчетный ток для проверки проводов по нагреву (для проводов АС 70/11 =265 А [3] ).
– верно. Значит, выбранный провод удовлетворяет условиям по допустимой токовой нагрузке по нагреву в послеаварийном режиме.
Выбор сечения проводов остальных линий проводится аналогично. Результаты представлены в табл. 4.3.1
Таблица 4.3.1 Сечение проводов ВЛ радиальных ветвей
Ли-ния |
|
|
|
А |
|
Марка провода |
|
|
12 |
54,640 |
110 |
2 |
150,563 |
167,293 |
АС 150/24 |
301,127 |
450 |
15 |
59,469 |
110 |
2 |
163,869 |
182,076 |
АС185/29 |
327,737 |
510 |
56 |
16,391 |
110 |
2 |
45,167 |
50,185 |
АС 70/11 |
90,334 |
265 |
А1 |
241,96 |
220 |
2 |
333,365 |
370,405 |
АС 400/51 |
647,478 |
825 |
Расчет для кольцевой сети:
Определим потокораспределение мощности в кольцевой сети:
Рвем кольцо по источнику питания
- приведенная полная мощность подстанции;
-полная мощность, передаваемая по воздушной линии электропередач.
Проверка
50,281+j22,52 = 50,281+ j22,52 МВА
Определим рабочий ток, протекающий по линиям
где -коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии (для линий 110-220кВ значение может быть принято равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициента в зоне наиболее часто встречающихся темпов роста нагрузки)[3] – приведенная полная мощность, протекающая по линии; - номинальное напряжение линии; -количество цепей линии.
Тогда расчетные сечения проводов линий равно
где -экономическая плотность тока, А/мм2. В соответствие с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) плотность тока для ВЛ 35-330 кВ, при числе часов использования максимума нагрузки 4800 часов, равна 0,9А/ мм2.[3]
Расчетное сечение провода ВЛ должно быть округлено до ближайшего стандартного сечения.
, следовательно, линия 13 будет исполнена проводом АС 185/29.
, следовательно, линия 14 будет исполнена проводом АС 120/19
, следовательно, линия 34 будет исполнена проводом АС 70/11 (минимально возможное сечение провода ВЛ 110кВ, определяющееся условиями короны).
После выбора сечения провода, необходимо проверить его по допустимой токовой нагрузке по нагреву в послеаварийном режиме.
Исследуем самый тяжелый послеаварийный режим, отключение наиболее загруженной линии.
Для линии 13 самый тяжелый послеаварийный режим отключение линии 14
=510А для провода АС 185/29 .[3]
– верно. Значит, выбранный провод удовлетворяет условиям по допустимой токовой нагрузке по нагреву в послеаварийном режиме.
Для линии 14 самый тяжелый послеаварийный режим отключение линии 13 (расчет идентичный как и для линии 13)
=390А для провода АС 120/19.[3]
– верно. Значит, выбранный провод удовлетворяет условиям по допустимой токовой нагрузке по нагреву в послеаварийном режиме.
Для линии 34 самый тяжелый послеаварийный режим отключение линии 13, т.к.
=265А для провода АС 70/11.[3]
– верно. Значит, выбранный провод удовлетворяет условиям по допустимой токовой нагрузке по нагреву в послеаварийном режиме.
Для выбранных сечений проводов определим параметры схемы замещения, отобразим полученные результаты в таблице 4.3.2
Таблица 4.3.2 Параметры схемы замещения ВЛ
Линия |
12 |
15 |
56 |
А1 |
13 |
14 |
34 |
||||||||
Марка провода |
АС 150/24
|
АС 185/29
|
АС 70/11
|
АС 400/51 |
АС 185/29 |
АС 120/19 |
АС 70/11 |
||||||||
Длина линии, км |
62.6 |
53.9 |
34.8 |
78.3 |
36.5 |
55.7 |
47 |
||||||||
|
110 |
110 |
110 |
220 |
110 |
110 |
110 |
||||||||
|
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
||||||||
Погонные параметры 1оой |
R0, Ом/км |
0,204 |
0,159 |
0,422 |
0,073 |
0,159 |
0,244 |
0,422 |
|||||||
Х0,Ом/км |
0,402 |
0,413 |
0,444 |
0,420 |
0,413 |
0,427 |
0,444 |
||||||||
В0, мкСм/км |
2,707 |
2,747 |
2,547 |
2,701 |
2,747 |
2,658 |
2,547 |
||||||||
Qc0, квар/км |
32,755 |
33,239 |
30,819 |
130,728 |
33,239 |
32,162 |
30,819 |
||||||||
Расчетные данные |
Rл, Ом |
6,385 |
4,285 |
7,343 |
2,858 |
5,804 |
13,591 |
19,834 |
|||||||
Хл,Ом |
12,583 |
11,130 |
7,726 |
16,443 |
15,075 |
23,784 |
20,868 |
||||||||
Qcл/2, Мвар |
2,050 |
1,792 |
1,072 |
10,236 |
0,607 |
0,896 |
0,724 |
Полная схема замещения сети представлена на рисунке 1.