Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций сети

Выбор схемы сети по длине трассы

 

Возможные варианты схем представлены ниже.

Результаты вычислений длин линий и трасс введем в таблицу 3.1.1.

Рисунок 1 - Вариант 1

Рисунок 2 - Вариант 2

Рисунок 3 - Вариант 3

Рисунок 4 - Вариант 4

Рисунок 5 - Вариант 5

Рисунок 6 - Вариант 6

 

Так как по условию задания на проектирование во всех пунктах 1-5 имеются потребители I категории бесперебойности в электроснабжении, то во всех вариантах схем сети предусматриваем их надежное электроснабжение, т.е. радиальные варианты сети требуют - двухцепные линии; замкнутые варианты сети - одноцепные линии.

Варианты с одинаковой степенью надёжности приближенно сравниваем лишь по основным натуральным количественным показателям: по суммарной длине линий в одноцепном измерении (длина двухцепной линии удваивается) и по длине трасс линий. При определении длин надо учитывать, что длина из-за не прямолинейности и неровностей рельефа местности на 5-15% больше расстояния по прямой между рассматриваемыми пунктами. Составляем сводную таблицу суммарных длин цепей и трасс.

 

Таблица 1

Суммарные длины цепей и трасс

Номер варианта
Длина трассы, км
Длина цепи, км

 

Для проверки выберем варианты 1, 2 и 3, потому что они просты и требуют для осуществления сети наименьшее количество линий.

 

2.2 Проверка отобранных вариантов по допустимым потерям напряжения

 

На втором этапе каждый из отобранных вариантов проверяется по допустимым потерям напряжения:

DU_нб £ DU_доп.

Проверка производится в двух режимах работы сети – максимальном и послеаварийном.

Допустимые потери DU_доп принимаются равными 13-15% от U_ном сети в максимальном режиме и 17-20% – в послеаварийном.

Мощности в узлах сети:

= (22 + 10,564i) МВА;

= (18 + 8,644i) МВА;

= (33 + 15,847i) МВА;

= (17 + 8,163i) МВА;

= (10 + 4,802i) МВА.

Проверка варианта 1

Рисунок 7 – Вариант 1

 

Режим максимальных нагрузок

1. Рассмотрим кольцо РЭС-1-3-4-5-2-РЭС’.

Рисунок 8 – Схема сети варианта 1, развернутая по узлу источника питания

 

Распределение мощности:

.

Проверка правильности нахождения полной мощности на участке:

+ ;

100 + 48,02i = 100 + 48,02i.

Проверка показала правильность расчета распределения мощности.

Определим токи в цепи в режиме максимальных нагрузок.

,

где S_ij – полная мощность, протекающая в линии i-j;

U_ном – номинальное напряжение на участке i-j.

Находим токи в линиях:

А;

А;

А;

А;

А;

А.

Рассчитаем сечение провода воздушной линии, определяемое по закону экономической плотности тока j_эк:

где I_max - максимальный рабочий ток, А,

n – количество параллельных цепей в линии i-j.

Выбирается ближайшее к расчётному стандартное сечение провода F_станд. Выбранное сечение необходимо проверить по условию потерь на корону и по максимально допустимой нагрузке в послеаварийном режиме. В случае нарушения ограничений сечения проводов увеличиваются. При выборе сечений проводов окончательно уточняется напряжение отдельных участков сети.

По заданию продолжительность использования наибольшей нагрузки Т_нб = 5300 ч/год.

По ПУЭ при Т_нб = 5300 час/год для Забайкалья и Дальнего Востока j_эк = 0,8 А/мм².

Сечения проводов при n =1:

мм², выбираем провод АС-240/39;

мм², выбираем провод АС-240/39;

мм², выбираем провод АС-240/39;

мм², выбираем провод АС-240/39;

мм², выбираем провод АС-240/39;

мм², выбираем провод АС-240/39.

Послеаварийный режим

Выбранные сечения проводов необходимо поверить по допустимому току в послеаварийном режиме.

1. Рассмотрим кольцо РЭС-1-4-5-3-2 при отключении линии РЭС-1.

Рисунок 9 – Схема варианта 1 при отключении линии РЭС-1

 

Распределение мощности:

22+10,564i МВА;

(22+10,564i) + (33+15,847i) = 55+26,411i МВА;

(55+26,411i) + (17+8,163i) = 72+34,574i МВА;

(72+34,574i) + (10 + 8,002i) = 82+42,576i МВА;

(82+42,576i) + (18 + 8,644i) = 100+51,22i МВА.

Определяем токи в линиях в послеаварийном режиме:

А;

А;

А;

А;

А.

Из послеаварийного режима выбираем максимальные токи в линиях:

I_{max 1-3} = 64,046 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 64,046 А < 610 А;

I_{max 3-4} = 160,117 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 160,117 А < 610 А;

I_{max 4-5} = 209,607 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 209,607 А < 610 А;

I_{max 5-2} = 242,472 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 242,472 А < 610 А;

I_{max РЭС -2} = 294,854 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 294,854 А < 610 А.

Выбранные провода прошли проверку по допустимому току в послеаварийном режиме.

 

2.Рассмотрим кольцо РЭС’-2-3-5-4-1 при отключении линии РЭС-2.

Рисунок 10 - Схема варианта 1 при отключении линии РЭС-2

Распределение мощности:

18 + 8,644i МВА;

(18 + 8,644i) + (10+4,802i) = 28+13,446i МВА;

(28+13,446i) + (17+8,163i) = 45+21,609i МВА;

(45+21,609i) + (33+15,847i) = 78+37,456i МВА;

(78+37,456i) + (22 + 10,564i) = 100+48,02i МВА.

Определяем токи в линиях в послеаварийном режиме:

А;

А;

А;

А;

А.

Из послеаварийного режима выбираем максимальные токи линиях:

I_{max 5-2} = 52,402 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 52,402 А < 610 А;

I_{max 4-5} = 81,514 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 81,514 А < 610 А;

I_{max 3-4} = 131,005 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 131,005 А < 610 А;

I_{max 1-3} = 227,075 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 227,075 А < 610 А;

I_{max РЭС-1} = 291,121 А, провод АС-240/39, I_доп = 610 А; 291,121 А < 610 А.

Выбранные провода прошли проверку по допустимому току в послеаварийном режиме.