Определение номинального напряжения

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒

Выбор номинального напряжения электрической сети является технико-экономической задачей и должен производиться совместно с выбором схемы сети. При увеличении номинального напряжения возрастают капиталовложения в сооружение сети, но за счет снижения потерь электроэнергии уменьшаются эксплуатационные издержки.

При проектировании для выбора рационального напряжения используются кривые зависимости величины напряжения от передаваемой мощности и длины линий электропередачи [2] или эмпирические формулы, в частности, формула Г.А. Илларионова, дающая удовлетворительные результаты для шкалы напряжений от 35 до 1150 кВ

(1)

где l - длина участка сети, км;

Р – передаваемая мощность, МВт.

Расчеты по формуле (1) сведены в табл.1.

Данные расчета номинальных напряжений участков сети Таблица 1

Вариант схемы	А				Б
Участок	1-2	1-3	1-4	1-5	1-2	1-3	1-4	3-5	1-5
Мощность, МВт	20	40	10	30	20	70*	10	40*	70*
Длина, км	70	80	60	70	70	80	60	100	70
Напряжение, кВ	87	121	62	105	87	154	62	122	128

*Максимальная передаваемая мощность в случае обрыва одноцепных линий 1-5 или 1-3.

Учитывая заданные мощности потребителей и длины линий, для всех рассматриваемых вариантов выбирается класс номинального напряжения 110 кВ.

Выбор сечения проводов

Выбор сечения проводов производится с помощью экономических интервалов. Распределение мощности в проектируемой сети варианта А определится:

Р _1-2 = Р2 = 20 МВт

Р _1-3 = Р3 = 40 МВт

Р _1-4 = Р4 = 10 МВт

Р _1-5 = Р5 =30 МВт

В нормальном режиме расчетный ток Iр, А, определится

, (2)

где Р – передаваемая мощность, кВт;

U_ном – номинальное напряжение сети, кВ;

cos j - коэффициент мощности;

n – число цепей;

N- число расщеплений проводов.

Максимальный ток на 5 год эксплуатации

I_max₅ = I_P × a_i × a_т, (3)

где a_i —коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии;

a_т -коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки линии Тmax и коэффициент ее попадания в максимум энергосистемы Км.

Для линий 110 кВ значение ai , принимается равным 1,05 , а a_т = 1,3

[ 1, с.158,табл.4.9 ] при К_м =1,0 и Т_max > 6000ч.

По табл.7.8 [1,с 280] для 2-х цепной линии выполненной на стальных опорах, II район по гололеду, европейская ОЭС определяем сечение провода F,мм², при условии

Iэ ³ I _max₅ (4)

Из табл.7.12 [1,с292] выписываем марку провода и допустимый ток Iдоп, А.

Допустимый ток с учетом температуры окружающей среды

I _{доп о.с}. ³ I_доп × К _о.с. , (5)

где Ко.с – коэффициент, учитывающий отклонение температуры окружающей среды от нормальной, Ко.с. = 0,88 [1 ,с292,т.7.13].

Выбранные провода проверяются на нагрев в аварийном режиме при обрыве одной цепи

I_ав = 2 I_max5 £ I _доп _о_._с. (6)

Расчеты по формулам (2 …6) сведены в таблицу 1.2.

Выбор сечения проводов для схемы варианта А Таблица 2

Уч-к	P, МВт	Iр, А	Imax₅, А	F, мм²	Марка провода	Iдоп , А	Iдоп о.с. А	Iав, А
1-2	20	58	79,7	95	2АС- 95/16	330	290	159,7
1-3	40	117	159	150	2АС- 150/19	450	396	319
1-4	10	58	79,7	95	АС- 95/16	330	290	--
1-5	30	88	120	150	2АС- 150/19	450	396	239

Провод на всех участках проходит проверку на нагрев в аварийном режиме.

Распределение мощности в проектируемой сети варианта Б.

Для кольца 1-3-5 активная мощность на головных участках 1-3, 1-5 определится

_,(7)

где l₁₅₃ = l ₁₅+ l ₃₅ = 70 + 100 = 170 км

l ₅₁ = 70км

МВт (против часовой стрелки)

МВт (по часовой стрелке)

Правильность найденных мощностей подтверждается проверкой

Р_1-5 + Р_1-3 = Р₅ + Р₃

35,6 + 34,4 = 30 + 40 МВт 70 = 70 МВт

Мощность на участке 5 -3 определяется по 1 закону Кирхгофа

Р_5-3 = Р _1-5 - Р₅ = 34,4 - 30 = 4,4 МВт

Выбор сечения проводов производится по формулам (4…6) и сведены в табл.3.

Выбор сечения проводов для схемы варианта Б Таблица 3

Уч. сети	P, МВт	Iр, А	I_max₅, А	F, мм²	Марка провода	I_доп , А	I _{доп о.с}. А	I_ав, А
1-2	20	58	80	95	2АС- 95/16	330	290	159
1-3	35,6	208	284	240	АС- 240/39	610	537	409
1-4	10	58	80	95	АС- 95/16	330	290	159
1-5	34,4	201	274	240	АС- 240/39	610	537	409
3-5	4,4	26	35	70	АС- 70/11	265	233	239

Проверка по условиям нагрева в послеаварийном режиме.

Потоки мощности при отключении уч.1- 3 определятся

Р₁₅ = Р₅ + Р ₃ = 30 + 40 = 70МВт

Р₅₃ = Р₂ = 40 МВт

I_ав53 = 233,5А

При отключении линии 1-5 распределение мощности определится

Р₁₃ = Р₃ + Р ₅ = 40 + 30 = 70 МВт

Р₃₅ = Р₅ = 30 МВт

I_ав12 =408,7А

I_ав35 = 239А

Сравниваем допустимые токи с учетом окружающей среды и токи в аварийном режиме

Iав₁₃ = 409А Iдоп о.с = 537А , условие (1.6) выполняется, т.к. 409 < 537А

Iав₁₅ = 409А Iдоп о.с = 537А , условие (1.6) выполняется, т.к. 409 < 537А

Iав₃₅ = 239А Iдоп о.с = 233А , условие (1.6) не выполняется, т.к. 239 > 233А, поэтому

на участке 3-5 устанавливаем провод марки АС- 95/16 с Iдоп о.с = 290А

Выбранные сечения проводов проходят проверку на нагрев в аварийном режиме.

Расчет схемы замещения

Исходными данными для расчета схемы замещения линий являются справочные данные выбранных марок проводов, приведенные в таблицах 4, 6.

Расчет схемы замещения варианта А.

Справочные данные проводов варианта А Таблица 4

Участок сети	Р, МВт	l, км	Марка провода	ro , Ом/км	х o , Ом/км	Bo 10^-6, См/км	qo, Мвар
1-2	20	70	2АС-95/16	0,31	0,43	2,61	0,035
1-3	40	80	2АС-150/24	0,198	0,42	2,7	0,036
1-4	10	60	АС – 95/16	0,31	0,43	2,61	0,035
1-5	30	70	2АС-150/24	0,198	0,42	2,7	0,033

Активное и реактивное сопротивления линий определятся по формулам

, (8)

, (9)

где r_o – удельное активное сопротивление провода, Ом/км;

х_o - удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км;

l - длина участка сети, км;

n – количество цепей;

N – количество расщеплений проводов по фазе.

Проводимости линии определятся по формулам

Gл = g_О × l × n × N, (10)

B_Л = b_О × l × n × N, (11)

где g_О - удельная активная проводимость линий, См/км;

b_О - удельная реактивная проводимость линий, См/км.

Для линий U=110кВ активная проводимость G_л= 0.

Генерируемая реактивная мощность определится

Qс = 0,5 U² Bл, (12)

Расчеты по формулам (8…12) сведены в таблицу 5.

Данные схемы замещения линий варианта А Таблица 5

Участок	R_л, Ом	X_л, Ом	B_л10^-6, См	Qс, Мвар
1-2	11	15	365	2,2
1-3	8	17	432	2,6
1-4	18,6	26	157	0,9
1-5	7	15	378	2,3

Расчет схемы замещения варианта Б.

Справочные данные проводов варианта Б Таблица 6

Участок сети	Р, МВт	l, км	Марка провода	ro , Ом/км	х o , Ом/км	Bo 10^-6, См/км	qo, Мвар
1-2	20	70	2АС-95/16	0,31	0,43	2,61	0,035
1-3	35,6	80	АС-240/39	0,12	0,405	2,81	0,038
1-4	10	60	АС – 95/16	0,31	0,43	2,61	0,035
1-5	34,4	70	АС-240/39	0,12	0,405	2,81	0,038
3-5	4,4	100	АС – 95/16	0,31	0,43	2,61	0,035

Активное, реактивное сопротивления и проводимости линий определяются по формулам (8…12). Результаты расчетов сведены в таблицу 7.

Данные схемы замещения линий варианта Б Таблица 7

Участок	Rл , Ом	Xл, Ом	Bл10^-6, См	Qс, Мвар
1-2	11	15	365	2,2
1-3	9,6	32,4	224,8	1,36
1-4	18,6	26	157	0,9
1-5	8,4	28,4	196,7	1,19
3-5	43	44	255	1,54

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 3126; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!