Выбор сечения и марки проводов ЛЭП

1.2.1 Выбор сечения проводов ЛЭП напряжением 110 кВ производится по нормированным значениям экономической плотности тока.

Суммарное сечение проводов фазы ЛЭП составляет:

где – максимальный длительный ток нормального режима, А;

– нормированная плотность тока, А/мм².

Ток по выражению:

· для одноцепной ЛЭП:

· для двухцепной ЛЭП:

где – переток мощности по ЛЭП в длительном режиме, МВА.

Сечения, полученные по формуле, округляются до ближайших стандартных значений.

Выбранные сечения проводов должны быть проверены по нагреву в послеаварийном режиме работы по выражению:

,

где – допустимые длительные токи для неизолированных проводов марок АС, – ток в послеаварийном режиме.

При выборе сечений проводов также следует учитывать, что минимально допустимое по условиям короны сечение для ВЛ 110 кВ являются равно 70 мм².

1.2.2 Для двухцепной ЛЭП Л1-Л2 максимальный длительный ток нормального режима по выражению равен:

Тогда сечение провода фазы:

Выбираем провод марки АС-185/29. Допустимый длительный ток для провода данного сечения равен 510 (А) ([2], табл. 3.15). При отключении одной из параллельных ЛЭП ток в оставшейся в работе линии составит

.

Тогда

,

т.е. выполняется условие, и выбранное сечение проходит по нагреву.

Тип и сечение проводов линий ответвления выбираем такими же, как и для двухцепной линии.

Для одноцепной ЛЭП Л3 максимальный длительный ток нормального режима по выражению равен:

Тогда сечение провода фазы:

Выбираем провод марки АС-185/29. Допустимый длительный ток для провода данного сечения равен 510 (А) ([2], табл. 3.15).

Тогда

,

т.е. выполняется условие, и выбранное сечение проходит по нагреву.

1.2.3 Удельные параметры ЛЭП для заданных типов опор и расположения проводов и тросов определяются по методике, изложенной в [5]. Расчет приведен в приложении 1. Результаты расчета сведены в табл. 1.6.

Таблица 1.6. Удельные параметры ЛЭП

Обозначение ЛЭП	Марка и сечение проводов	Число цепей	Активное сопротив- ление, Ом/км	Индуктивное сопротив-ление одной цепи, Ом/км	Длина,км
Линии Л1, Л2	АС-185/29		0,159	0,381	0,263	0,385	1,13	0,675		2.93
Ответвления	АС-185/29		0,159	0,381	0,263	0,385	1,13	0,675		2.93
Линия Л3	АС-185/29		0,159	0,436	-	0,4	1,079	-		2,7

 

1.3 Основные положения методики расчета токов КЗ в целях релейной защиты. Схемы замещения электрической сети прямой и нулевой последовательностей. Расчетные выражения для определения параметров элементов схем замещения, расчет параметров элементов схем замещения

1.3.1 Расчеты токов короткого замыкания (КЗ) в целях релейной защиты выполнены с применением метода симметричных составляющих. Для расчетов токов КЗ по методу симметричных составляющих составляются схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей. В данном курсовом проекте при определении параметров элементов схем замещения принимаются следующие основные допущения:

1) не учитываются углы сдвига между фазами ЭДС источников электроэнергии;

2) не учитываются емкостные сопротивления ЛЭП;

3) не учитываются активные сопротивления элементов;

4) сопротивления прямой и обратной последовательности для всех элементов электрической сети принимаются одинаковыми;

5) КЗ считаются металлическими;

6) не учитывается нагрузка в схеме прямой последовательности;

7) расчет ведется для начального момента времени возникновения КЗ;

8) сопротивления ЛЭП принимаются сосредоточенными;

9) не учитываются изменения сопротивления трансформаторов с РПН при регулировании коэффициента трансформации.

С учетом п.п. 4 конфигурация и сопротивления элементов схем прямой и обратной последовательностей одинаковы, поэтому составление отдельной схемы обратной последовательности не требуется.

1.3.2 Расчетная схема электрической сети приведена на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Расчетная схема электрической сети

1.3.3 Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения прямой последовательности приведены в табл. 1.7.

 

Таблица 1.7 Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения прямой последовательности

Элемент	Расчетное выражение	№ РВ	Размерность
Генератор			о.е.
		кВ
		Ом
Система			кВ
		Ом
Двухобмоточный трансформатор			Ом
		Ом
		Ом
Трехобмоточный трансформатор и автотрансформатор			Ом
		Ом
		Ом
		Ом
ЛЭП			Ом
		Ом

 

Расчет параметров элементов схемы замещения прямой последовательности сведен в табл. 1.8. При расчете принимаем базисное напряжение равным 115 кВ. Схема замещения прямой последовательности приведена на рис. 1.3.

Таблица 1.8 Расчет параметров элементов схемы замещения прямой последовательности

Обозна-чение	Расчетное выражение	Расчет	Результат	Размер-ность
С1, С2			66,395	кВ
		2,875	Ом

 

Продолжение табл. 1.8

Обозна-чение	Расчетное выражение	Расчет	Результат	Размер-ность
			7,347	Ом
G 1			1,113	о.е.
		73,898	кВ
		18,178	Ом
G 2			1,092	о.е.
		72,504	кВ
		25,694	Ом
Т3			0,123	Ом
		12,167	Ом
		12,166	Ом
			Ом
		20,631	Ом
		20,631	Ом
Т1			0,339	Ом
		11,109	Ом
		11,104	Ом
Т2			0,339	Ом
		17,358	Ом
		17,346	Ом

 

Продолжение табл. 1.8

Обозна-чение	Расчетное выражение	Расчет	Результат	Размер-ность
Т4, Т5			4,391	Ом
		86,789	Ом
		86,678	Ом
Т6, Т7			1,481	Ом
		58,19	Ом
		58,171	Ом
			Ом
		35,708	Ом
		35,677	Ом
Л1, Л2			2.862	Ом
		6.93	Ом
		1.908	Ом
		4.62	Ом
Ответвле-ние			0,477	Ом
		1,155	Ом
Л3			4.293	Ом
		10.8	Ом

Рис. 1.3 Схема замещения прямой последовательности

1.3.4 Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения нулевой последовательности приведены в табл. 1.9.

Таблица 1.9 Расчетные выражения для определения параметров элементов схемы замещения нулевой последовательности

Элемент	Расчетное выражение	№ РВ	Размерность
Система			Ом
ЛЭП			Ом
		Ом
		Ом
		Ом

 

Расчет параметров элементов схемы замещения нулевой последовательности сведен в табл. 1.10. Схема замещения нулевой последовательности приведена на рис. 1.4.

Таблица 1.10 Расчет параметров элементов схемы замещения прямой последовательности

Обозна-чение	Расчетное выражение	Расчет	Результат	Размер-ность
С1, С2			8.625	Ом
		22,041	Ом
Л1, Л2			6.858	Ом
		20.34	Ом
		4.734	Ом
		12.15	Ом
		4.572	Ом
		13.56	Ом
		3.156	Ом
		8.1	Ом
Отпайка			1,143	Ом
		3.39	Ом
		0.789	Ом
		2,025	Ом
Л3			11.772	Ом
		29.133	Ом

Рис. 1.4 Схема замещения нулевой последовательности