Расчет электрической сети

 Таблица 5.2 Время использования максимума нагрузки для подстанций:

Подстанция	Время использования максимума нагрузки, час/год
c	6000
b	6000
A	4785
A	2600

 

По (17) определяем временя использования максимума нагрузки участков ЛЭП:

Таблица 5.3     Временя использования максимума нагрузки участков ЛЭП

Участок ЛЭП	Время использования максимума нагрузки, час/год
Bc	5860
cb	5740,4
bA	3061,2
Aa	2600
aB	2600

 

Расчетная токовая нагрузка находится по формуле:

Ix,расч = Ix,∙α∙αт

где α – коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации, пронимается равным 1,05; αт - коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки Т и коэффициент ее попадания в максимум энергосистемы.

По [3] определяем коэффициент  αт

Участок ЛЭП	коэффициент  αт
Bc	1,0
cb	1,0
bA	0,8
Aa	0,8
aB	0,8

 

Определяем расчетную токовую нагрузку участков ЛЭП :

IBc,рас = 193,048 ∙ 1,05 ∙ 1,0 = 202,7 А

 

Участок ЛЭП	Расчетная токовая нагрузка, А
Bc	202,7
cb	103,356
bA	12,828
Aa	13,604
aB	89,678

 

По условию коронирования для ВЛ UНОС.С = 220 кВ сечение F>240 мм2.

По [3] выбираем сечение проводов для всех участков одинаковое и равное 240 мм2, т.к.

предельная нагрузка на одну цепь составляет для данного сечения 280 А и она больше предельной токовой нагрузки на участках ЛЭП.

Проверка проводов по допустимым длительным токам.

По [3] допустимый длительный ток для проводов АС – 240 равен 610А, что больше максимального длительного тока в ЛЭП.

Следовательно, окончательно принимаем для всех участков ЛЭП провод АС – 240.

5.2 Определение параметров  схемы замещения ЛЭП

 

Для определения параметров ЛЭП составляем “П” - образную схему замещения

Рис .4 “П”- образная схема замещения ЛЭП

 

Для проектируемой линии выбираем в качестве промежуточной опору одноцепную; свободностоящую ПБ-110-1 [2], расположение проводов - неправильный треугольник, расстояния между фазами:

DAB = 7035 мм;

DAC = 13634 мм;

DBC = 12400 мм.

Определяем среднегеометрическое расстояние между проводами:

, м

 

мм = 10,595м

 

Активное сопротивление линии в схеме замещения   

, Ом/км

где   γА = 32 · 106 См/м   -  удельная проводимость алюминия. 

, Ом/км

 

Погонное индуктивное сопротивление определяется по формуле

, Ом/км

 Ом/км.

Погонная емкостная проводимость определяется по формуле

, См/км

См/км.

Теперь для определения параметров схемы замещения линий воспользуемся формулами

, Ом ;	(18)
, Ом :	(19)
, См.	(20)

Рис 4.1. Зарядная мощность подстанций

 

Зарядная мощность подстанций

, МВАр.

(21)

 

Значения параметров схем замещения для участков линии рассчитанных по формулам (18)-(21) приведены в таблице 6.

 

Таблица 6  Параметры схемы замещения ЛЭП

Участок ЛЭП	l , км	RЛ , Ом	ХЛ, Ом	ВЛ , x10-3 См
Bc	73	9,49	32,704	0,185
cb	59	7,67	26,432	0,1495
bA	98	12,74	43,904	0,248
Aa	64	8,32	28,672	0,162
aB	185	24,05	82,88	0,469

 

Таблица 6.1      Зарядная мощность подстанций

Подстанция	QЗi , МВАр
с	0.616
b	1.0328
А	0.47109
а	0.8697

 

6. Определение расчетных  нагрузок подстанций

 

Расчетной нагрузкой подстанции называется мощность на шинах ВН с учетом зарядных мощностей примыкающих ЛЭП

 

, МВА
Где	QЗЛ	-	зарядная мощность примыкающих ЛЭП, МВАр.

 

Например, для подстанции а для режима наибольших нагрузок

=(26,658+ j24,632) - j·8,095 =  26,658+ j16,537МВА

Результаты расчетов для остальных подстанций и режимов приведены в таблице 7

Таблица 7.  Расчетные нагрузки подстанций в расчетных режимах

Подстанция	Расчетная мощность подстанции в расчетных режимах, МВА
	Наибольших нагрузок	наименьших нагрузок	послеаварийный
c	26,658+ j16,537	8,007- j1,64	26,658+ j16,537
b	28,515+ j16,156	8,561- j2,95	28,515+ j16,156
A	0,584- j20,796	-32,151- j29,5	0,584- j20,796
a	37,288+ j11,053	11,201- j15,27	37,288+ j11,053

 

7. Уточнение распределения  мощностей в сети для расчетных  режимов с учетом потерь мощности

Предварительное распределение мощностей по участкам ЛЭП определяем по формулам (14)-(17), используя вместо приведенных нагрузок расчетные из таблицы 5.

 

Таблица 7'                                                   Мощности участков линии

Участок ЛЭП	Полная мощность в расчетном режиме, МВА
	наибольших нагрузок	Наименьших нагрузок	Послеаварийный
Bc	57,979+ j19,179	0,561- j24,76	-
cb	31,301+ j2,642	-7,421- j23,12	-26,658- j16,537
bA	2,786- j13,514	-15,982- j20,17	-55,173- j32,693
Aa	2,202+ j7,282	16,169+ j9,33	-55,757- j11,897
aB	-35,086- j3,771	4,968+ j24,6	-93,045- j22,95

 

Распределение мощностей в сети рассчитывается с учетом потерь активной и реактивной мощностей на участках ЛЭП по методике, изложенной в [1] .Для расчета расчетную схему режима разделяем на две части в точке раздела мощностей.

       Рис.5   Расчетная схема для уточнения распределения мощностей

 

Находим активные и реактивные составляющие потерь активной и реактивной мощностей на участках, где направления активной мощности не совпадают с направлением реактивной.

, МВт ;
, МВт ;
, МВАр
, МВАр

Мощности участка с учетом направления активной и реактивной мощности определяются по формулам:

РУ = РЛ + ΔpPЛ - ΔqPЛ , МВт

 
QУ = QЛ + ΔpQЛ - ΔqQЛ  , МВАр

 

Если направление активной и реактивной мощностей совпадают, то расчет ведем по формулам:

, МВт;
, МВАр.

 

Так для режима наибольших нагрузок проведем расчет левой стороны.  
Расчет начинаем с точки раздела мощности.

Потери мощности на участке bA

, МВт ;
, МВт ;
, МВАр
, МВАр

В начале участка bA мощности составляют:

РН bA =2,786 – 0,007 + 0,002 = 2,781 , МВт

QН bA = -13,514 + 0,048 – 0,166 = - 13,632  , МВАр

Мощность, протекающая на участке bc:

SK bc = SП bA + Sb = (2,781 – j13,632) + (28,515+ j16,156) = 31,296+ j2,524 МВА

Потери мощности на участке cb:

 МВт;

 МВАр.

Мощность в начале участка ас:

SH = SК сb + (ΔPcb + j·ΔQcb) = 31,296 + j2,524 +0,156 + j0,538 = 31,452+ j3,062 МВА

 

Мощность в конце головного участка:

SK Вс = SH ca + Sc = (31,452+ j3,062) + (26,536+ j16,537) = 57,924+ j19,599 МВА

 

Потери мощности на участке Вс:

 МВт;

       

МВАр

Мощность источника B:

SH Aa = SK Aa + (ΔPAa + j·ΔQAa) = (57,924+ j19,599) + (0.733 + j∙2.527) = 58,657+ j22,126  МВА

 

Расчет для правой части ведется аналогично. Результаты остальных расчетов приведены в таблице 8.

Таблица 8   Уточнение распределения мощности

Режим	Участок ЛЭП	Полная мощность на участках в расчетных режимах, МВА
		В начале       SН	Потери               DS	В конце                           SK
	Bc	58,657+ j22,126	0,733+ j2,527	57,924+ j19,599
наибольших	cb	31,452+ j3,062	0,156+ j0,538	31,296+ j2,524
нагрузок	bA	2,781- j13,632	0,005+ j0,118	2,786- j13,514
	Aa	2,202+ j7,282	0,01+ j0,034	2,192+ j7,248
	aB	-35,096- j3,805	0,698+ j2,406	-37,986- j6,211
	Bc	0,739- j23,474	0,11+ j0,379	0,849- j23,853
наименьших	cb	-7,158- j22,213	0,089+ j0,306	-7,247- j22,519
нагрузок	bA	-15,808- j19,569	0,174+ j0,601	-15,982- j20,17
	Aa	16,169+ j9,33	0,06+ j0,206	16,109+ j9,124
	aB	4,908+ j24,394	0,013+ j0,046	4,895+ j24,948
	Bc	-	-	-
после	cb	-26,658- j16,537	0,156+ j0,537	-26,814- j17,074
аварийный	bA	-55,472- j33,23	1,101+ j3,793	-56,573- j37,023
	Aa	-57,157- j16,434	0,608+ j2,095	-57,765- j18,529
	aB	-95,053- j29,582	4,924+ j16,97	-99,977- j46,552