Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Определение расчетных нагрузок сети. Выбор марок, сечений проводов воздушных ЛЭП и типов опор по результатам расчета установившихся режимов
|
|
v Радиальная схема сети
Sкi – мощность в конце i–го элемента,
Sнi – мощность в начале i–го элемента,
∆ Pi, ∆ Qi – потери активной и реактивной мощности на i–м элементе,
Ri, Xi –активное и реактивное сопротивление i–го элемента,
UНОМ – номинальное напряжение сети,
nТ i – число трансформаторов на i–ой подстанции
∆ Pхх, ∆ Qхх – активные и реактивные потери холостого хода в трансформаторе.
ПС4: S4 = Sкт4 =20+j8=21, 541 МВА,
ТДН-16000/110, Sном=16 МВА, RТ4=4, 38 Ом, XТ4=86, 7 Ом, ∆ Qxх4=112 кВАр, ∆ Pxх4=85 кВт.
Потери в трансформаторах:
Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС4, с учетом потерь ХХ трансформатора:
Выбираем сечение ВЛ4 по методу ”экономической плотности тока”:
где 
- номинальное напряжение ВЛ4 = 110 кВ, 
- число цепей ВЛ4;
где 
– расчетный ток, протекающий по проводу,
– экономическое сечение провода,
– экономическая плотность тока. 
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА = 4000 ч по табл. 3.12[1, стр. 78].
Сечение, полученное в результате расчетов, округляется до ближайшего стандартного с учетом минимально – допустимого сечения по условию ограничения потерь на корону. Для номинального напряжения 
минимально допустимое сечение линии 
.
По табл. 3.8[1, стр. 74] выбираем провод марки АС-70/11.
Для АС-70/11 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0.422 Ом/км; x0=0.444 Ом/км; b0=2.547 
10-6 См/км; Iдоп=265 А.
Проверка в послеаварийном режиме:
Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше расчетного тока.
По условию 
сечение подходит.
Сопротивления и зарядная мощность одной цепи составят:
Мощность в конце ВЛ4, с учетом зарядной мощности:
Потери в ВЛ4: 
Мощность, отходящая от ПС1 к ПС4:
ПС3: S3 = Sкт3 =25+j11=27, 313 МВА,
ТДН 25000/110, Sном=20 МВА, RТ3=2, 54 Ом, XТ3=55, 9 Ом, ∆ Qxх3=175 кВАр, ∆ Pxх3=120 кВт.
Потери в трансформаторах:
Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС3, с учетом потерь ХХ трансформатора:
Выбираем сечение ВЛ3 по методу ”экономической плотности тока”:
где - номинальное напряжение ВЛ3 = 110 кВ, - число цепей ВЛ3;
где 
– расчетный ток, протекающий по проводу,
– экономическое сечение провода,
– экономическая плотность тока. для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА = 4100 ч по табл. 3.12 [1, стр. 78].
Сечение, полученное в результате расчетов, округляется до ближайшего стандартного. Для номинального напряжения по табл. 3.8 [1, стр. 74] выбираем провод марки АС-70/11.
Для АС-70/11 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0.422 Ом/км; x0=0.444 Ом/км; b0=2.547 10-6 См/км; Iдоп=265 А.
Проверка в послеаварийном режиме:
Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше расчетного тока.
По условию сечение подходит.
Сопротивления и зарядная мощность одной цепи составят:
Мощность в конце ВЛ3, с учетом зарядной мощности:
Потери в ВЛ3:
Мощность, отходящая от ПС1 к ПС3:
ПС2: S2 = Sкт2 =45+j22, 5=50, 312 МВА,
ТPДН-40000/110, Sном=40 МВА, RТ2=1, 4 Ом, XТ2=34, 7 Ом, ∆ Qxх2=260 кВАр, ∆ Pxх2=172 кВт.
Потери в трансформаторах:
Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС2, с учетом потерь ХХ трансформатора:
Выбираем сечение ВЛ2 по методу ”экономической плотности тока”:
где - номинальное напряжение ВЛ2 = 110 кВ, - число цепей ВЛ2;
где 
– расчетный ток, протекающий по проводу,
– экономическое сечение провода,
– экономическая плотность тока. 
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА = 4700 ч по табл. 3.12[1, стр. 78].
Сечение, полученное в результате расчетов, округляется до ближайшего стандартного с учетом минимально – допустимого сечения по условию ограничения потерь на корону. Для номинального напряжения 
минимально допустимое сечение линии 
По табл. 3.8[1, стр. 74] выбираем провод марки АС-150/24.
Для АС-150/24 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0.204 Ом/км; x0=0.42 Ом/км; b0=2.707 10-6 См/км; Iдоп=450 А.
Проверка в послеаварийном режиме:
Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше расчетного тока.
По условию сечение подходит.
Сопротивления и зарядная мощность одной цепи составят:
Мощность в конце ВЛ2, с учетом зарядной мощности:
Потери в ВЛ2:
Мощность, отходящая от ПС1 к ПС2:
ПС1:
Мощность нагрузки на 110 кВ подстанции ПС1:
АТДЦТН-200000/220/110, Sном=200 МВА, Δ Pхх=125 кВт, Δ Qхх=1000 кВАр, RВН =0, 3 Ом, RСН =0, 3 Ом, RНН=0, 6 Ом, ХВН =30, 4 Ом, ХСН =0 Ом, ХНН =54, 2 Ом.
Потери в обмотке СН автотрансформатора:
Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС2, с учетом потерь в обмотке СН автотрансформатора:
Мощность нагрузки на 10 кВ подстанции ПС1:
Потери в обмотке НН автотрансформатора:
Мощность, подходящая к шинам нагрузки на 10 кВ подстанции ПС1, с учетом потерь в обмотке НН автотрансформатора:
,
Потери в обмотке ВН автотрансформатора:
Мощность, подходящая к шинам 220 кВ подстанции ПС1, с учетом потерь ХХ в обмотке ВН автотрансформатора:
Выбираем сечение ВЛ1 по методу ”экономической плотности тока”:
где - номинальное напряжение ВЛ1 = 220 кВ, - число цепей ВЛ1;
где 
– расчетный ток, протекающий по проводу,
– экономическое сечение провода,
– экономическая плотность тока. 
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА = 4300 ч по табл. 3.12 [1, стр. 78].
Сечение, полученное в результате расчетов, округляется до ближайшего стандартного с учетом минимально – допустимого сечения по условию ограничения потерь на корону. Для номинального напряжения 
минимально допустимое сечение линии 
.
По табл. 3.8 [1, стр. 74] выбираем провод марки АС – 300/48.
Для АС –300/48 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0.096 Ом/км; x0=0.429 Ом/км; b0=2.645 10-6 См/км; Iдоп=690 А;
Проверка в послеаварийном режиме:
Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше расчетного тока.
По условию сечение подходит.
Сопротивления и зарядная мощность одной цепи составят:
Мощность в конце ВЛ1, с учетом зарядной мощности:
Потери в ВЛ1:
Мощность, отходящая от ПСА к ПС1:
Расчет баланса мощности:
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Разница в процентах:
По активной мощности – 0, 858 %;
По реактивной мощности – 0.048 %
v Кольцевая схема сети
(т.к. схемы имеют одинаковые участки; расчет произведен в радиальной схеме сети)
Расчет кольца: Определим потокораспределения в ветвях схемы “по длинам”, при этом предполагаем, что все участки сети имеют одинаковые сечения (FЛ4=FЛ5=FЛ3) схему расположения проводов на опорах, а напряжения UА=UB
Схема участка сети для определения потокораспределения “по длинам линий”:
Мощность 
с учетом потерь в трансформаторах ПС 2 составляет (из расчета радиальной сети):
Мощность 
с учетом потерь в трансформаторах ПС 3 составляет (из расчета радиальной сети):
Определяем потокораспределения по длинам участков.
Поток мощности SА:
Поток мощности SВ:
Значение потока мощности S5 определяем на основании первого закона Кирхгофа:
Проверка баланса мощностей:
Следовательно мощности определены верно.
Расчет сечения проводов ЛЭП кольцевой сети:
УЧАСТОК ВЛ4:
Ток, протекающий по линии в нормальном режиме:
Сечение ВЛ4 определяется методом экономической плотности тока.
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА =4000 ч по табл. 3.12 [1, стр. 78].
По табл. 3.8 [1, стр. 74] выбираем провод марки АС – 150/24,
Для АС –150/24 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0, 204 Ом/км; x0=0, 420 Ом/км; b0=2, 707 10-6 См/км; Iдоп=450 А;
УЧАСТОК ВЛ3:
Ток, протекающий по линии в нормальном режиме:
Сечение ВЛ3 определяется методом экономической плотности тока. 
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА =4100 ч по табл. 3.12 [1, стр. 78].
По табл. 3.8 [1, стр. 74] выбираем провод марки АС – 150/24,
Для АС –150/24 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0, 204 Ом/км; x0=0, 420 Ом/км; b0=2, 707 10-6 См/км; Iдоп=450 А;
УЧАСТОК ВЛ5:
Ток, протекающий по линии в нормальном режиме:
Для определения находим TМА.СР.:
Сечение ВЛ5 определяется методом экономической плотности тока. 
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА =4044 ч по табл. 3.12 [1, стр. 78].
Сечение, полученное в результате расчетов, округляется до ближайшего стандартного с учетом минимально – допустимого сечения по условию ограничения потерь на корону. Для номинального напряжения минимально допустимое сечение линии . По табл. 3.8 [1, стр. 74] выбираем провод марки АС – 70/11.
Для АС –70/11 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0, 422 Ом/км; x0=0, 444 Ом/км; b0=2, 547 10-6 См/км; Iдоп=265 А;
Проверка проводов по нагреву в послеаварийном режиме:
Проверку по нагреву проводим для наиболее тяжелого режима при отключении головного участка ВЛ4 и далее при отключении участка ВЛ3.
Отключение ВЛ4:
Послеаварийный ток, протекающий по участку ВЛ1:
Условию сечение удовлетворяет, т.е. 267, 098 < 450;
Послеаварийный ток, протекающий по участку ВЛ5:
Условию сечение удовлетворяет, т.е. 117, 937 < 265;
Отключение ВЛ3:
Послеаварийный ток, протекающий по участку ВЛ1:
Условию сечение удовлетворяет, т.е. 267, 098 < 450;
Определим параметры участков линий:
ВЛ3:
ВЛ4:
ВЛ5:
Уточненный расчет потокораспределения:
Рис.1.10 Схема замещения кольца
Расчет потокораспределения проводим с учетом фактических значений сопротивлений участков линий ВЛ3, ВЛ4, ВЛ5, а также величин зарядной мощности.
Определяем расчетные величины нагрузок с учетом зарядной мощности линий:
Поток мощности, протекающий по линии ВЛ1:
Поток мощности, протекающий по линии ВЛ3:
Значение потока мощности S5 определяем на основании первого закона Кирхгофа:
Из ответа получаем что точка потокораздела по прежнему находится в узле 3.
Проверка баланса мощностей:
Проверка выбранных сечений:
ВЛ3:
Ток, протекающий по линии в нормальном режиме:
Сечение ВЛ3 определяется методом экономической плотности тока.
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА =4044 ч по табл. 3.12[1, стр. 78].
Окончательно выбираем провод марки АС – 150/24;
Проверка по нагреву:
Условию сечение удовлетворяет, т.е. 261, 96 < 450;
ВЛ4:
Ток, протекающий по линии в нормальном режиме:
Сечение ВЛ4 определяется методом экономической плотности тока.
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА =4044 ч по табл. 3.12[1, стр. 78].
Окончательно выбираем провод марки АС – 150/24;
Проверка по нагреву:
Условию сечение удовлетворяет, т.е. 261, 96 < 450;
ВЛ5:
Ток, протекающий по линии в нормальном режиме:
Сечение ВЛ5 определяется методом экономической плотности тока.
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА =4044 ч по табл. 3.12 [1, стр. 78].
Окончательно выбираем провод марки АС – 70/11;
Проверка по нагреву:
Условию сечение удовлетворяет, т.е. 146, 521 < 265;
Расчет потокораспределения с учетом потерь мощности:
Потери в ВЛ3:
Мощность, поступающая из линии ВЛ1:
Потери в ВЛ5:
Мощность в начале ВЛ5:
Мощность в конце ВЛ4:
Потери в ВЛ4:
Мощность, поступающая из ВЛ2:
Суммарная мощность, поступающая в «кольцо»:
ПС1:
Мощность нагрузки на 110 кВ подстанции ПС1:
АТДЦТН-200000/220/110, Sном=200 МВА, Δ Pхх=125 кВт, Δ Qхх=1000 кВАр, RВН =0, 3 Ом, RСН =0, 3 Ом, RНН=0, 6 Ом, ХВН =30, 4 Ом, ХСН =0 Ом, ХНН =54, 2 Ом.
Потери в обмотке СН автотрансформатора:
Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС1, с учетом потерь в обмотке СН автотрансформатора:
Мощность нагрузки на 10 кВ подстанции ПС2:
Потери в обмотке НН автотрансформатора:
Мощность, подходящая к шинам нагрузки на 10 кВ подстанции ПС1, с учетом потерь в обмотке НН автотрансформатора:
Потери в обмотке ВН автотрансформатора:
Мощность, подходящая к шинам 220 кВ подстанции ПС1, с учетом потерь ХХ в обмотке ВН автотрансформатора
Выбираем сечение ВЛ1 по методу ”экономической плотности тока”:
где - номинальное напряжение ВЛ1 = 220 кВ, - число цепей ВЛ1;
где – расчетный ток, протекающий по проводу,
– экономическое сечение провода,
– экономическая плотность тока. 
для алюминиевых неизолированных проводов при ТМА = 4300 ч по табл. 3.12 [1, стр. 78].
Сечение, полученное в результате расчетов, округляется до ближайшего стандартного с учетом минимально – допустимого сечения по условию ограничения потерь на корону. Для номинального напряжения минимально допустимое сечение линии .
По табл. 3.8 [1, стр. 74] выбираем провод марки АС – 300/48.
Для АС –300/48 из [1, табл. 3.8, стр. 74 и табл. 3.15, стр. 82]:
r0=0.096 Ом/км; x0=0.429 Ом/км; b0=2.645 10-6 См/км; Iдоп=690 А;
Проверка в послеаварийном режиме:
Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше расчетного тока.
По условию сечение подходит.
Сопротивления и зарядная мощность одной цепи составят:
Мощность в конце ВЛ1, с учетом зарядной мощности:
Потери в ВЛ1:
Мощность, отходящая от ПСА к ПС1:
Расчет баланса мощности:
,
,
,
,
,
,
,
,
Разница в процентах:
По активной мощности – 0, 607 %;
По реактивной мощности – 1.433 %