Розрахунок електричної мережі схеми А

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

3.1 Визначення довжин ліній для схеми А

Розраховуємо довжини ліній враховуючи коефіцієнт перерахунку довжин ділянок мережі за формулою:

(3.1)

де: l – довжина ділянки мережі виміряна на плані, км;

k_L – коефіцієнт збільшення довжини мережі по відношенню з повітряною прямою [3, ст. 9], k_L .

Для двохланцюгових ліній враховується коефіцієнт k_цеп.

(3.1а)

, для ВЛ 110 кВ на двохланцюгових залізобетонних опорах[3, ст. 9].

Таблиця 3.1 – Дійсні довжини ліній

№	Лінія	Довжина, км	Коефіцієнт провисання
	А-1	102,622	1,25
	1-2	72,887	1,25
	2-3	114,018	1,25
	3-4	64,856	1,25
	A-4	66,191	1,25
	1-5	0,976	1,45
	5-6	1,352	1,45

3.2 Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів для схеми А

Для розрахунку струмів та напруг на всіх ділянках мережі необхідно визначити орієнтовні потоки потужності. Для схеми, зображеної на рисунку 2.1, з урахуванням умовних позначень розрахунок потужностей визначаємо за такими формулами:

Для мережі високої напруги

(3.2)

(3.2а)

(3.3)

(3.3а)

(3.3б)

де – відповідні потужності споживачів, МВА;

– відповідні лінії, які з'єднують споживачів , км.

Для мережі низької напруги

(3.2б)

(3.2в)

(3.3в)

Виходячи із довжин ліній і потужностей яка йде по них визначаємо напругу по емпіричній формулі Ілларіонова[1]:

(3.5)

де U – напруга відповідної лінії, кВ;

L – довжина відповідної лінії, км;

Р – активна потужність відповідної лінії, МВт.

Також визначаємо струм в лініях за формулою:

(3.6)

де І – струм у відповідній лінії, А;

S – повна потужність лінії, МВА;

U_н – обрана номінальна напруга.

Згідно методу економічної густини струму, економічний переріз розраховуємо за формулою:

(3.7)

де F_е – економічний переріз проводу, мм²;

І_м – струм в лінії в режимі максимальних навантажень, що відповідає нормальному режиму роботи мережі, А;

j_е – економічна густина струму, А/мм².

У даному проекті для побудови ліній електропередач (ЛЕП) використовуємо алюмінієві неізольовані проводи. Значення економічної густини струму для таких провідників наведена у табл. 3.2.

Таблиця 3.2 – Економічна густина струму, А/мм²

Проводи	Т_нб, год/рік
	1000—3000	3001—5000	> 5000
Алюмінієві неізольовані проводи	1,3	1,1	1,0

У табл. 3.3 наведено результати розрахунку орієнтовних потоків потужності в лініях, струмів при напрузі 110 та 220 кВ.

Таблиця 3.3 – Потоки потужності та струми в лініях

Лінія	S, МВА	Струм, А
при U=110 кВ	при U=220 кВ
А-1	92,72+j43,31	537,101	268,551
1-2	75,72+j37,72	443,988	221,994
2-3	18,72-j0,586	98,285	49,142
3-4	34,47+j19,56	230,541	115,27
A-4	92,47+j38,62	626,772	313,386
1-5	1,886+ j1,414
5-6	0,952+ j0,714

При оцінці перерізу проводу бачимо, що при U_ном=110 кВ втрати потужності у проводах зростають більше ніж у 4 рази. Крім того при аварійному режимі проводи ділянок можуть мати значення струмів, вищі ніж допустимі. Тому для мережі обираємо напругу U_ном=220 кВ.

У табл. 3.4 приведено результати розрахунку струмів при номінальній напрузі, економічного перерізу, обраний номінальний переріз провідників та номінальний тривало допустимий струм провідників.

Таблиця 3.4 – Вибір проводів мережі

Лінія	Струм, А	Напруга, кВ	Переріз, мм2	Допустимий струм, А
Fe	марка проводу
А-1	268,551		127,299	АС-240/32
1-2	221,994		45,078	АС-240/32
2-3	49,142		36,713	АС-240/32
3-4	115,27		116,145	АС-240/32
A-4	313,386		82,583	АС300/39
1-5	136,11		136,11	АС-150/19
5-6	68,705		68,705	АС-70/11

3.3 Вибір трансформаторів для схеми А

Визначаємо потужність кожного із трансформаторів. При цьому на однотрансформаторній підстанції потужність трансформатора повинна бути не менше максимальної потужності споживачів, що постачається від нього.

(3.8)

де – номінальна потужність обраного трансформатора, МВА (кВА);

– потужність однотрансформаторної підстанції, МВА (кВА);

– максимальна потужність і-го споживача. МВА (кВА).

Потужність трансформаторів на двотрансформаторній підстанції повинна забезпечити навантаження споживачів у випадку аварії одного з них. Тому потужність кожного трансформатора вибирається з обліком його перевантажувальної здатності за умовою:

(3.9)

Коефіцієнт завантаження трансформатора розраховується за формулою:

(3.10)

Коефіцієнт завантаження трансформатора дозволяє визначити можливість збільшення потужності споживачів та розширення мережі.

Для споживачів І категорії необхідно встановити по два трансформатори на підстанцію. Для споживачів ІІ категорії рекомендовано встановити по два трансформатори на підстанцію; припускається можливість живлення від одного трансформатора при наявності централізованого резерву трансформаторів і можливості заміни пошкодженого трансформатора за час не більше однієї доби. Для споживачів ІІІ категорії необхідно встановити один трансформатор на підстанцію. Результати вибору трансформаторів показано у таблиці 3.5.

Таблиця 3.5 – Вибір трансформаторів для схеми А

№	ПС	Категорія	Кількість	Розрахункова	Марка	Кз
ПС	МВА	споживача	тр-рів	МВА	тр-ра
		II		12,78	ТРДНС-32000/220	0.28
		IІ		49,05	TРДЦН-63000/220	0,545
		I		54,14	TРДЦН-63000/220	0,602
		II		43,61	TРДЦН-63000/220	0,485
		II		0,834	ТМ-1000/10	0,584
		II		0,85	ТМ-1000/10	0,595

Запас потужності дозволить в майбутньому розширити мережу та підключити нових споживачів.

Для подальшого розрахунку мережі необхідно розрахувати опір та потужність холостого ходу трансформаторів.

Опір трансформаторів розраховується за формулою:

(3.11)

(3.12)

де та –активний та реактивний опори трансформатора, Ом;

- втрати короткого замикання, кВт;

– номінальна лінійна напруга обмотки вищої напруги (ВН), кВ;

– номінальна потужність трансформатора, МВА, кВА;

– напруга короткого замикання, %.

Параметри обраних трансформаторів [4] показано у таблицях 3.6 та 3.7.

Таблиця 3.6 – Параметри обраних трансформаторів для споживачів 1-4

Тип трансформатора

Sн, МВА

Каталожні дані

Розрахункові дані

Uном, кВ

Uк,%

ΔPк, кВт

ΔPх, кВт

Iх, %

Регулювання напруги

Rт, Ом

Хт, Ом

ΔQxкВАр

nт

ВН

НН

Кі-льк ст.

% на ст..

ТРДЦН-63000/220

0,8

±12

3,9

100,7

20,9

ТРДН-32000/220

11,5

0,65

±8

1,5

7,75

190,11

20,9

Таблиця 3.7 – Параметри обраних трансформаторів для споживачів 5 та 6

Тип	Номинальная мощность, МВА	Сочетание напряжений, кВ	Потери, кВт	Напряжение КЗ, %	Ток XX, %

ВН	НН	XX	КЗ
ТМ-1000/10	1,0		0,69	1,9	10,5	5,5	1,15

3.4 Розрахунок потужності та падіння напруги на ділянках мережі для схеми А

Проведемо розрахунок активного, реактивного опору ліній та зарядної потужності [1].

Активний та реактивний опір лінії, Ом:

(3.13)

(3.14)

де та – активний та реактивний опори лінії, Ом;

– довжина лінії, км.

Повний опір лінії, Ом:

(3.15)

Зарядна потужність лінії:

(3.16)

де – питома ємнісна провідність (См/км);

– номінальна напруга мережі, кВ.

Для ліній 10 кВ зарядна потужність має незначне значення, тому нею нехтують. Результати розрахунків показано в таблиці 3.8.

Таблиця 3.8 – Параметри ліній за схемою А

Ділян-ка	Довжина, км	Марка проводу	Параметри проводу	Qл, МВАр	Zл, Ом
Z0, Ом/км	b0·10^-6, См/км
А-1	102,622	АС-240/32	0,118+0,435j	2,6	12,91	12,109+44,641j
1-2	32,596	АС-240/32	0,118+0,435j	2,6	4,102	3,846+14,179j
2-3	76,485	АС-240/32	0,118+0,435j	2,6	9,625	9,025+33,271j
3-4	116,001	АС-240/32	0,118+0,435j	2,6	14,6	13,688+50,46j
A-4		АС-300/39	0,098+0,429j	2,64	8,305	6,37+27,885j
1-5	1,16	АС-35/6,2	0,198	-		0,230
5-6	0,29	АС-25/4,2	0,428	-		0,124

Розрахунок втрат потужності [1] в лініях виконуємо з кінця, також враховуємо втрати холостого ходу у трансформаторах (наведені у таблицях 3.6 та 3.7 даного документу), при цьому на підстанціях з двома трансформаторами втрати холостого ходу збільшуються вдвічі, а опір обмоток складає половину опору одного трансформатора.

Розрахунок втрат потужності в лінії проводимо за формулою:

(3.17)

де: P - активна потужність на ділянці, МВА;

Q - реактивна потужність на ділянці, МВАр;

Z - опір ділянки, Ом.

Розрахунок падіння напруги виконуємо із джерела живлення, при цьому напруга у споживача не повинна відрізнятись більш ніж на 5% від номінальної, у відповідності з правилами [2].

Розрахунок напруги проводимо за формулою:

(3.18)

де P – активна потужність на ділянці, МВА;

Q – реактивна потужність на ділянці, МВАр;

R та X – активний та реактивний опір, Ом;

- напруга у вузлі, кВ;

- напруга у попередньому вузлі, кВ.

Процентне відхилення напруги в кінці лінії від номінального значення розраховуємо за формулою, %:

(3.19)

Розрахуємо замкнуту колову мережу, зображену на рис. 2.1. Розрахунок починаємо з находження точки потокорозподілу.

Результати розрахунку потужностей в кінці ліній, початку, та втрати потужності в лініях показано у таблиці 3.9. Результати розрахунку напруг у вузлах мережі показано у таблиці 3.10.

Таблиця 3.9 – Результати розрахунку потужностей

Ділянка	Sкінцева, МВА*	ΔS, МВА*	Sпочаткова, МВА*	Ірозр, А	Ідоп, А
A-1	94,48+45,4j	2,749+10,13j	97,23+49,08j	285,829
1-2	74,85+43,38j	0,594+2,193j	75,45+43,52j	228,574
2-3	17,49+3,606j	0,059+0,219j	17,55+8,199j	46,016
3-4	89,95+15,15j	2,353+8,676j	92,31+16,53j	246,098
А-4	150,6+36,33j	3,16+13,83j	153,8+36,33j	421,256
1-5	1,909+1,537j	0,0018	1,911+1,537j	141,582
5-6	0,963+0,776j	0,00095	0,964+0,776j	71,455
1-1'	18,91+7,125j	0,033+0,802j	19,03+8,343j
2-2'	57+38,3j	0,14+3,792j	57,36+44,22j
3-3'	72+23,67j	0,237+5,979j	72,4+30,65j
4-4'	58+19,06j	0,154+3,88j	58,32+23,95j
5-5'	0,934+0,7j	0,0072+0,037j	0,945+0,761j
6-6'	0,952+0,714j	0,0074+0,0389j	0,963+0,776j
А	251+95,09j

Таблиця 3.10 – Результати розрахунку напруг у вузлах мережі

вузол	Uном, кВ	U, кВ	ступінь РПН
А
		216,4


		221,1
		9,821
		10,025
1'		10,036	-3
2'		9,973	-2
3'		9,973	-2
4'		10,044	-5
5'	0,69	0,678
6'	0,69	0,692

На рисунку 3.1 показано схему заміщення мережі А.

Рис. 3.1 – Схема заміщення мережі А

Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!