Расчет питающей электрической сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3   Расчетные схемы распределения  мощности по участкам

5. Определение  сечений и выбор проводников  линии электропередачи.

5.1 Определение экономического  сечения проводников

 

Сечение проводника считаем одинаковым на всех участках, в этом случае необходимо определить эквивалентные токи для участков с одинаковым направлением мощности. Ток протекающий по участку ЛЭП определяется по формуле

 

А				(16)
где	SНБ.i	-	модуль полной мощности на i-том участке ЛЭП, МВА.

Для расчета принимаем режим, так  как в этом режиме схема питания - односторонняя, следовательно, передаваемая мощность по участкам ЛЭП токи будут  максимальными.

Эквивалентный ток в этом случае равен

А
где	l.i	-	длина i-го участка ЛЭП, км.

По (16) находим токи на участках ЛЭП

                                                                   А;

                                                                  А;

                                                                 А;

                                                                  А.

Эквивалентный ток 

                  А.

Экономическое сечение проводника можно определить по следующей формуле

, мм2				(17)
где	JЭК	-	Экономическая плотность тока А/мм2.

Экономическая плотность тока принимается  по [2] в зависимости от времени использования максимума нагрузки, которое можно определить по формуле

, час/год
где	l.i	-	длина i-го участка ЛЭП, км.

 

 

 

 

 

Следовательно, по [2] выбираем j_ЭК = 1.1 А/мм² .

Тогда по (17) получаем

 

 

 

 

По [4] выбираем провода .

По механической прочности  F>     мм².

По условию коронирования для  ВЛ U_НОС.С =       кВ сечение F>     мм².

Выбранный провод удовлетворяет всем этим условиям.

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:

D_AB = 5.5 м;

D_AC = 3.354 м;

D_BC = 5.0 м.

Определяем среднегеометрическое расстояние между проводами:

, м

 

м.

 

Активное сопротивление линии  в схеме замещения   

, Ом/км

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

 

Погонное  индуктивное сопротивление определяется по формуле

, 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)

Зарядная мощность линии

, 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 , x10-5 См	QЗ Л , МВАр
Aa
ac
cB
Bb
Ab

 

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   для режима наибольших нагрузок

=                                                                                                            МВА

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

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
1	2	3	4
Aa
аc
сB
Bb
Ab

 

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:

Р_У = Р_Л + ΔpP_Л - ΔqP_Л , МВт 
Q_У = Q_Л + ΔpQ_Л - ΔqQ_Л  , 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 последней (правой) нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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
	Aa
наибольших	ac
нагрузок	cB
	Bb
	Ab
	Aa
наименьших	ac
нагрузок	cB
	Bb
	Ab
	Ab
после	ac
аварийный	cB
	Bb
	bA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.6   Расчетные схемы 

8. Определение  напряжения на шинах подстанций

8.1 Определение напряжений  источника в расчетном режиме

 

Напряжение источника питания  для расчетного режима определяется по формуле

, кВ
где	m	-	отклонение напряжения на шинах  источника питания в расчетном  режиме, берется из задания, %.

 

В режиме наибольших нагрузок и послеава

                                                                           кВ.

В режиме наименьших нагрузок

                                                                 кВ.

8.2 Определение напряжения  на шинах ВН подстанций

 

Падение напряжения на участке ЛЭП  определяется по формуле

, кВ				(22)
Где	SЛ	-	сопряженный комплекс мощности передаваемой по линии (в начале участка ЛЭП), МВА;
	UЛ	-	напряжение в начале линии, кВ.
	ZЛ	=	RЛ + jXЛ , Ом.

Пример расчета для режима наибольших нагрузок:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные расчетов приведены в  таблице 9

 

Таблица 9   Расчет напряжения на шинах ВН подстанций

Подстанция	Напряжение на подстанции в расчетном режиме, кВ
	наибольших нагрузок	наименьших нагрузок	Послеаварийный

8.3 Определение напряжения  на шинах потребителей приведенное  к шинам высокого напряжения