Тема 3. Выбор сечений линий электропередачи

Задача 1. Выбрать сечения сталеалюминиевых проводов поэкономическим интервалом тока, принимая для всех подстанций число часов максимальной мощности грузки =3800 часов.На рисунке 12показаны варианты схем проектируемой сети с номинальным напряжением 110 кВ, Длины линий в километрах указаны на рисунке 12. Нагрузки подстанций:

P 5

P 4

P 6

P 3

P 2

P 5

P 4

P 6

P 3

P 2

Рисунок 12 – Варианты схемы сети

22,5

22,5

22,5

22,5

Вариант 1

Вариант 2

Коэффициенты мощности нагрузок подстанций одинаковы, cosφ=0,8.

Решение.Вариант 1. Потоки мощностей в линиях находятся по первому закону Кирхгофа мощности в линиях:

;

; ; .

В нормальном режиме работы сети максимальный ток в каждой цепи линии равен

Расчетная токовая нагрузка цепи определяется по формуле

где =1,05; =0,8.

Максимальные токи в каждой цепи линии и расчетные токовые нагрузки цепей приведены в таблице 17.По [7] выбраны сечения для IIрайона по гололеду на железобетонных опорах. Сечения показаны в таблице 17.

Таблица 17

Параметры сети (вариант 1)

№	Линия	Поток мощности, P, МВт	Максимальный ток цепи, А	Расчетный ток цепи, А	Экономическое сечение,
	1 - 2			206,6	АС -185
	2 - 3		127,9	107,4	АС -120
	1 - 4		262,4	220,4	АС -240
	4 - 5		190,3	159,9	АС -150
	5 - 6		134,5		АС -120

 

Вариант 2. Потоки мощностей в кольце 1-2-3-1 находятся по правилу моментов в мощностях с использованием эквивалентных длин участков кольца:

Потоки мощностей в остальных линиях кольца находятся по первому закону Кирхгофа мощности в линиях:

Минус перед мощностью на участке 1-3 означает, что сменилось направление потока мощности.

Потоки мощности на остальных участках остались такими же, как в варианте 1.

Результаты определения расчетных токов и выбора сечений приведены в таблице 18.

Таблица 18

Параметры сети (вариант2)

№	Линия	Поток мощности, P, МВт	Максимальный ток цепи, А	Расчетный ток цепи, А	Экономическое сечение,
	1 - 2	44,45	291,6	244,9	АС -240
	2 - 3	8,45	55,44	46,57	АС -70
	1 - 3	30,55	200,4	168,3	АС -185
	1 - 4		262,4	220,4	АС -240
	4 - 5		190,3	159,9	АС -150
	5 - 6		134,5		АС -120

 

Задача 2. Выбрать сечение кабельных линий по экономической плотности тока и проверить выбранные сечения по допустимой потере напряжения.

Схема проектируемой кабель­ной сети с номинальным напряжением 10 кВ показана на рисунке13. Нагрузки подстанций сети: Р ₂ = 1,88 МВт; Р ₃ = 1,93 МВт. Коэффициенты мощности нагрузок подстанций одинаковы, cosφ = 0,96. Допустимая потеря напряжения в процентах номинального равна . Длины линий: = 0,64 км; =0,5 км. Число часов использования максимальной мощности = 3500 часов.

Решение. Выбор сечений кабельных линий по экономической плотности тока .Активные мощности в линиях равны:

Вычисление максимальных токов, протекающих по кабелям в нормальном режиме работы сети:

Рисунок 13 – Схема кабельной линии

P 23

P 12

P 2

P 3

При = 3500 часов экономическая плотность тока для кабелей с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией составляет = 1,4 А/мм²,тогда сечение жилы кабеля:

Приняты ближайшие стандартные сечения жил кабеля

Проверка выбранных сечений по допустимой потере напряжения.

Определение сопротивлений участков кабельной линиис алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией. Удельные сопротивления:

Сопротивления участков кабельной линии:

Определение потоков реактивной мощности:

Потери напряжения в линиях:

Наибольшая потеря напряжения составляет или в процентах от

Таким образом, и выбранные кабели условию допустимой потери напряжения удовлетворяют.