Сравнивая протяженность проводов, возможные схемы РУ подстанций

выбираем для дальнейшего расчета схемы вариантов №2 и №5
5. РАСЧЕТ ВАРИАНТОВ СЕТЕЙ

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
17
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

5.1. Расчет разомкнутой сети в максимальном режиме

S пр.2 =4,54+ j 3,14 МВА Т max 2 = 40 00 ч
S пр.1 =8,86+ j 6,03 МВА Т max 1 =5 6 00 ч
S пр.3 =0,962+ j 0,537 МВА Т max 3 = 25 00 ч
13,4+ j 9,17 МВА
0
3
1
25 км
27 км
2
4,54+ j 3,14 МВА
20 км
0,962+ j 0,537 МВА

 

 

 

Рисунок 5.1- Структурная схема замещения сети.

Определим величину мощностей, протекающих по участкам сети

(5.1)

(МВА)

(5.2)

(5.3)

(МВА)

Определение сечений проводов по участкам сети

Сечение проводов определяем по Jэ-экономической плотности тока

Участок 0-1

(5.4)

(5.5)

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
18
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

При Т =5058 (ч) Jэ=1

(5.6)

(мм2)

Выбираем две воздушные линии с проводом марки АС-150/24; Iдоп= 450 (А),

из . R = r0·l = 0,198·27 = 5,35(Ом), Х = х0·l = 0,384·27 = 10,4(Ом),

Провод проходит на нагрев, т.к. Iдоп=450(А) >Imax.ав.0-1 =267,8(А) и на «корону», т.к. Fст=150(мм2) > Fкор.min =35(мм2)

Участок 1-2

При Т =4000 (ч) Jэ=1,1

(мм2)

Выбираем две воздушные линии с проводом марки АС-50/8; Iдоп=210 (А).

R = r0·l = 0,603·20 = 12,06(Ом), Х = х0·l = 0,418·20 = 8,36(Ом),

Провод проходит на нагрев, т.к. Iдоп=210(А) >Imax.ав.1-2 =91,1(А) и на «корону», т.к. Fст=50(мм2) > Fкор.min =35(мм2)

Участок 0-3

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
19
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

При Т =2500 (ч) Jэ=1,3 , из [4, с.548]

(мм2)

Ближайшее большее сечение провода – 16(мм2), но по условию не возникновения «короны» для напряжения 35кВ минимальное сечение провода должно быть не менее 35(мм2).

Выбираем одну воздушную линию с проводом марки АС-35/6,2; Iдоп=175 (А),

R = r0·l = 0,79·25 = 19,8(Ом), Х = х0·l = 0,429·25 = 10,7(Ом),

Провод проходит на нагрев, т.к. Iдоп=175(А)>Imax.0-3 =18,2(А) и на «корону», т.к. Fст = 35(мм2) = Fкор.min = 35(мм2)

Выполним проверку проводов по допустимой потере напряжения.

∆Uрасч≤ ∆Uдоп.

Примем ∆Uдоп. = 8%;

Участок 0-1-2

(5.7)

- условие не выполняется. На участках 0-1и 1-2 проложим провода большего сечения. На участке 0-1: АС-185/24, тогда R = r0·l = 0,157·27 = 4,2(Ом),

Х = х0·l = 0,377·27 = 10,1(Ом); на участке 1-2: АС-150/24, тогда:

R = r0·l = 0,198·20 = 3,96(Ом), Х = х0·l = 0,384·20 = 7,6(Ом),

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
20
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

- условие выполняется.

Участок 0-3

- условие выполняется.

Провода расположены на опорах «треугольником» с Дср.=Д=3(м)

Параметры проводов сводим в таблицу 5.1

Таблица 5.1 Параметры проводов

Участок Провод L км rо Ом/км хо Ом/км R Ом Х Ом
0-1 2хАС-185/24 27 0,157 0,377 4,2 10,1
1-2 2хAС-150/24 20 0,198 0,384 3,96 7,6
0-3 АС-35/6,2 25 0,79 0,429 19,8 10,7

 

Определение мощностей в конце и начале каждого участка с учетом потерь

S пр.1 =8,86+ j 6,03 МВА
S пр.3 = 0 , 962 +j 0,537 МВА
S пр.2 =4,54+ j 3,14 МВА
10,7 Ом
19,8 Ом
10,1/2 Ом
7,6/2 Ом
4,2/2 Ом
3,96/2 Ом
3
1
0
2
S 1 0-3
S 0-3
S 0-1 I
S 1-2 I
S 0-1
S 1-2

 

 

Рисунок 5.2 - Схема замещения сети

 

Определение мощностей в конце и начале каждого звена с учетом потерь мощности

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
21
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

(МВА)

(5.8)

(5.9)

Определим потери активной мощности по участкам:

Определение напряжения в точках сети

(5.10)

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
22
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

Проверка по допустимой потере напряжения

Участок 0-1-2

(5.11)

Участок 0-3

Выбранные провода проходят проверку по допустимой потере напряжения

5.2 Расчет замкнутой электрической сети в максимальном режиме

27км
25км
20км
23км
S пр.1 = 8,86 +j 6,03 МВА Т max 1 = 56 00 ч
S пр.3 =0,962 +j0 ,537 МВА Т max 3 = 25 00 ч
S пр. 2 = 4,54+ j 3,14 МВА Т max 2 = 40 00 ч
0
2
1
3

 

 

 

Рисунок 5.3- Схема замкнутой сети

 

Замкнутую сеть разворачиваем в сеть с двухсторонним питанием и, предполагая, что сеть однородна и сечения по всем участкам ее одинаковы,

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
23
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

определим предварительное протекание мощностей в линиях.

 

S пр.3 = 0,962+ j 0,537 МВА
S пр.2 = 4,54 +j 3,14 МВА
1
3
0 I
0
27 км
20 км
23 км
8,89+ j 6,04 МВА
0,03+ j 0,01 МВА
4,51+ j 3,13 МВА
2
5,472+ j 3,667 МВА
S пр.1 = 8,86+ j 6,03 МВА
25 км

 

 

Рисунок 5.4- Сеть с двусторонним питанием

(5.12)

(5.13)

 

(5.14)

 

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
24
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

S1-2 = S0-1 – Sпр.1

S1-2 = 8,89+j6,04 – 8,86 – j6,03 = 0,03+j0,01(МВА)

Проверка расчета

(5.15)

Определим сечение проводов по участкам сети

Участок 0 -1

(5.16)

(мм2)

Jэ=1 , при (ч), из [4, с.548]

Выбираем воздушную линию с проводом марки АC-185/24; Iдоп=520(А),

из [4, с.429]. Провод проходит по условию «короны»,

т.к. Fст=185(мм2) > Fкор.min =35(мм2)

 

Участок 1-2

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
25
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

(мм2)

Jэ=1,1 , при (ч), из [4, с.548]

Выбираем одну воздушную линию с проводом марки АС-35/6,2; Iдоп=175 (А),

из [4, с.428]. Провод проходит по условию «короны»,

т.к. Fст = 35(мм2) > Fкор.min = 35(мм2)

Участок 01-3

(мм2)

Jэ=1,1 , при (ч), из [4, с.548]

Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
26
КП.13.02.03.1-16.016.ПЗ  

Выбираем воздушную линию с проводом марки АС-120/27; Iдоп=375 (А), из [4, с.428]. Провод проходит по условию «короны»,

т.к. Fст=120(мм2) > Fкор.min =35(мм2)

Участок 2-3

(мм2)

Jэ=1,1 , при (ч), из [4, с.548]

Выбираем воздушную линию с проводом марки АС-95/16; Iдоп=330 (А), из [4, с.428]. Провод проходит по условию «короны»,

т.к. Fст=95(мм2) > Fкор.min =35(мм2)

Проверка сечений проводов на нагрев

Авария №1

S пр.3 = 0,962+ j 0,537 МВА
S пр.2 = 4,54 +j 3,14 МВА
1
3
0 I
0
8,86+ j 6,03 МВА
13,4+ j 9,17 МВА
2
14,362+ j 9,707 МВА
S пр.1 = 8,86+ j 6,03 МВА