II. Выбор конфигурации электрической сети.  

II. Выбор конфигурации электрической сети.

При соединении источника питания с нагрузкой нужно учитывать требования надежности (у нас есть процентный состав электроприемников трех категорий по надежности), и экономичности сети (стремится минимизировать длину ЛЭП, это косвенным путем приводит к экономичному режиму). Намечаем пять вариантов, учитывая все выше сказанное.

III. Расчет параметров электрической сети.

Первый вариант.

а) Расчет мощности в ЛЭП.

Для каждого варианта сети нужно произвести расчет распределения потока мощности по линиям, без учета потерь.

;

;

;

, ;

б) Выбор номинального напряжения.

Рациональным для данной схемы, отталкиваясь от активной мощности в линиях, будет напряжение 110 кВ.

в) Выбор сечения проводов.

Выбираем проводник, что бы температура проводника не превышала предельную допустимую температуру, а на нее влияет допустимый ток. Рабочий ток в ЛЭП:

, где

- выбранное номинальное напряжение сети, кВ;

- мощность, протекающая по данной ЛЭП, МВА;

- количество параллельных линий.

;

;

;

;

.

По экономической плотности тока мы выбираем сечения проводов, это первый критерий.

, где

- экономическая плотность тока, (1,1÷1,2);

; ;

; ;

.

По экономическому сечению выбираем сечение из стандартного ряда, не обязательно большее значение.

; ;

; ;

.

Мы должны проверить выбранное сечение по нагреву предельно допустимого тока. Нами выбранным стандартным сечениям соответствует допустимый ток .

Теперь необходимо рассчитать ток в аварийном режиме (обрыв одной линии), он не должен превышать длительно допустимый ток, для выбранного нами сечения.

;

;

;

;

.

Что бы не было больших потерь на корону, берут сечение не меньше рекомендованных, т.е. то, что мы выбрали не должно быть меньше определенного сечения. Для нашего номинального напряжения сети это 70 мм².

г) Рассчитываем сопротивления линий.

По справочнику в зависимости от сечения провода и номинального напряжения линии выбираем погонные сопротивления, и уже по ним определяем сопротивления наших линий.

, , где

, - погонное активное и индуктивное сопротивление линий, Ом/км;

- длина линий, км;

- количество параллельных линий.

Так как в нашем случае сечение проводов и номинальное напряжение линий одинаковое, то погонные сопротивления будут равны , .

, ;

, ;

, ;

, ;

, .

д) Расчет потерь напряжения.

Для данного варианта сети необходимо определить максимальные потери напряжения в нормальных и послеаварийных режимах, и сравнить с допустимыми потерями.

- В нормальном режиме:

, где

- номинальное напряжение линии, кВ;

, - активная и реактивная мощность, протекающая по линиям;

, - активное и индуктивное сопротивление линий, Ом.

;

;

;

;

.

Если потери напряжения превышают допустимые, делается вывод что вариант не подходит по техническим условиям.

;

.

- В послеаварийном режиме:

, где

, - активные и индуктивные сопротивления линий в послеаварийном режиме, , .

;

;

;

;

.

;

.

Все результаты расчетов сведем в таблицу 3.1.1.

Таблица 3.1.1.

Параметры пунктов А-1 А-2 1,3 А-4 2,5
ℓ, км 6,3 13,5 12,5 17,5 9,5
S, МВА 37,73 41,982 19,387 19,42 20,46
P, МВт
Q, Мвар 14,09 15,54 7,2 7,29 7,59
Uном, кВ
Fэк, мм² 90,013 100,16 46,251 46,332 48,812
Fст, мм²
Fкор, мм²
r0, Ом/км 0,428 0,428 0,428 0,428 0,428
R, Ом 1,3482 2,889 2,675 3,745 2,033
x0, Ом/км 0,444 0,444 0,444 0,444 0,444
X, Ом 1,3986 2,997 2,775 3,885 2,109
∆U, кВ 0,6081 1,4477 0,6194 0,8703 0,4967
∆Uпа, кВ 1,2162 2,8954 1,2387 1,7406 0,9934
Iраб, А 99,015 110,17 50,877 50,965 53,693
Iпа, А 198,03 220,35 101,75 101,93 107,39
Iдоп, А

Второй вариант.

а) Расчет мощности в ЛЭП.

; ;

;

.

б) Выбор номинального напряжения.

Рациональным для данной схемы, отталкиваясь от активной мощности в линиях, будет напряжение 110 кВ.

в) Выбор сечения проводов.

Рассчитываем рабочий ток в линиях:

;

;

;

;

;

.

По экономической плотности тока мы выбираем сечения проводов, это первый критерий.

, где

- экономическая плотность тока, (1,1÷1,2);

; ;

; ;

; .

По экономическому сечению выбираем сечение из стандартного ряда, не обязательно большее значение.

; ;

; ;

; .

Мы должны проверить выбранное сечение по нагреву предельно допустимого тока. Нами выбранным стандартным сечениям соответствуют следующие допустимые токи:

; ;

; ;

; .

В данном случае значение сопротивлений линий в аварийном режиме остается тем же, но мощности перераспределяются по-другому, если сравнить с нормальным режимом.

;

;

;

.

Теперь необходимо рассчитать ток в аварийном режиме (обрыв одной линии), он не должен превышать длительно допустимый ток, для выбранного нами сечения. .

;

;

;

;

.

Что бы не было больших потерь на корону, берут сечение не меньше рекомендованных, т.е. то, что мы выбрали не должно быть меньше определенного сечения. Для нашего номинального напряжения сети это 70 мм².

г) Рассчитываем сопротивления линий.

По справочнику в зависимости от сечения провода и номинального напряжения линии выбираем погонные сопротивления, и уже по ним определяем сопротивления наших линий.

;

;

; ;

; .

Теперь рассчитываем сопротивления линий.

, ;

, ;

, ;

, ;

, ;

, .

д) Расчет потерь напряжения.

Для данного варианта сети необходимо определить максимальную потерю напряжения в нормальных и послеаварийных режимах, и сравнить с допустимыми потерями.

- В нормальном режиме:

, где

- номинальное напряжение линии, кВ;

, - активная и реактивная мощность, протекающая по линиям;

, - активное и индуктивное сопротивление линий, Ом.

;

;

;

;

;

.

Если потери напряжения превышают допустимые, делается вывод что вариант не подходит по техническим условиям.

;

.

- В послеаварийном режиме:

, где

, - активная и реактивная мощность, протекающая в линии в аварийном режиме.

;

;

;

;

.

;

.

В этом варианте потери напряжения превышают допустимые, этот вариант нам не подходит по техническим условиям.

Все результаты расчетов сведем в таблицу 3.2.1.

Таблица 3.2.1.

Параметры пунктов А-1 1,3 3,5 5,2 2,4 А-4
ℓ, км 6,3 12,5 9,5 9,5 17,5
S, МВА 52,808 34,465 15,079 5,3811 26,903 46,323
P, МВт 49,004 32,004 14,004 4,996 24,996 42,996
Q, Мвар 19,681 12,791 5,591 1,999 9,949 17,239
Uном, кВ
Fэк, мм² 251,98 164,45 71,949 25,676 128,37 221,03
Fст, мм²
Fкор, мм²
r0, Ом/км 0,12 0,198 0,428 0,306 0,198 0,162
R, Ом 0,756 2,475 4,066 2,907 1,98 2,835
x0, Ом/км 0,405 0,42 0,444 0,434 0,42 0,413
X, Ом 2,5515 5,25 4,218 4,123 4,2 7,2275
∆U, кВ 0,7933 1,3306 0,732 0,207 0,8298 2,2408
∆Uпа, кВ обрыв 0,7113 1,834 2,2397 2,4633 4,7969
Iраб, А 277,17 180,9 79,143 28,243 141,21 243,13
Sпа1, МВА обрыв 18,343 37,73 58,19 79,712 99,132
Pпа1, МВт обрыв
Qпа1, Мвар обрыв 6,89 14,09 21,68 29,63 36,92
Iпа, А обрыв 96,277 198,03 305,42 418,38 520,31
Iдоп, А

Третий вариант.

а) Расчет мощности в ЛЭП.

Для каждого варианта сети нужно произвести расчет распределения потока мощности по линиям, без учета потерь.

;

; ; .

б) Выбор номинального напряжения.

Рациональным для данной схемы, отталкиваясь от активной мощности в линиях, будет напряжение 110 кВ.

в) Выбор сечения проводов.

Выбираем проводник, что бы температура проводника не превышала предельную температуру, а на нее влияет допустимый ток. Рабочий ток в ЛЭП:

, где

- выбранное номинальное напряжение сети, кВ;

- мощность, протекающая по данной ЛЭП, МВА;

- количество параллельных линий.

;

;

;

;

.

По экономической плотности тока мы выбираем сечения проводов это первый критерий.

, где

- экономическая плотность тока, (1,1÷1,2);

; ;

; ;

.

По экономическому сечению выбираем сечение из стандартного ряда, не обязательно большее значение.

; ;

; ;

.

Мы должны проверить выбранное сечение по нагреву предельно допустимого тока. Нами выбранным стандартным сечениям соответствует допустимый ток , .

Теперь необходимо рассчитать ток в аварийном режиме (обрыв одной линии), он не должен превышать длительно допустимый ток, для выбранного нами сечения.

;

;

;

;

.

Что бы не было больших потерь на корону, берут сечение не меньше рекомендованных, т.е. то, что мы выбрали не должно быть меньше определенного сечения. Для нашего номинального напряжения сети это 70 мм².

г) Рассчитываем сопротивления линий.

По справочнику в зависимости от сечения провода и номинального напряжения линии выбираем погонные сопротивления, и уже по ним определяем сопротивления наших линий.

, , где

, - погонное активное и индуктивное сопротивление линий, Ом/км;

- длина линий, км;

- количество параллельных линий.

Нами выбранным стандартным сечениям соответствуют следующие погонные сопротивления:

;

.

Определим сопротивления линий.

, ;

, ;

, ;

, ;

, .

д) Расчет потерь напряжения.

Для данного варианта сети необходимо определить максимальную потерю напряжения в нормальных и послеаварийных режимах, а так же сравнить с допустимыми в этих режимах потерями.

- В нормальном режиме:

, где

- номинальное напряжение линии, кВ;

, - активная и реактивная мощность, протекающая по линиям;

, - активное и индуктивное сопротивление линий, Ом.

;

;

;

;

.

Если потери напряжения превышают допустимые, делается вывод что вариант не подходит по техническим условиям.

;

.

- В послеаварийном режиме:

, где

, - активные и индуктивные сопротивления линий в послеаварийном режиме, , .

;

;

;

;

.

;

.

Все результаты расчетов сведем в таблицу 3.3.1.

Таблица 3.3.1.

Параметры пунктов А-1 1,3 3,5 1,2 1,4
ℓ, км 6,3 12,5 9,5 8,5 15,8
S, МВА 99,132 39,847 20,46 21,522 19,42
P, МВт
Q, Мвар 36,92 14,79 7,59 7,95 7,29
Uном, кВ
Fэк, мм² 236,5 95,064 48,812 51,346 46,332
Fст, мм²
Fкор, мм²
r0, Ом/км 0,162 0,428 0,428 0,428 0,428
R, Ом 0,5103 2,675 2,033 1,819 3,3812
x0, Ом/км 0,413 0,444 0,444 0,444 0,444
X, Ом 1,301 2,775 2,109 1,887 3,5076
∆U, кВ 0,8634 1,2729 0,4967 0,4671 0,7857
∆Uпа, кВ 1,7269 2,5458 0,9934 0,9342 1,5715
Iраб, А 260,15 104,57 53,693 56,481 50,965
Iпа, А 520,31 209,14 107,39 112,96 101,93
Iдоп, А


Четвертый вариант.

а) Расчет мощности в ЛЭП.

;

.

б) Выбор номинального напряжения.

Рациональным для данной схемы, отталкиваясь от активной мощности в линиях, будет напряжение 110 кВ.

в) Выбор сечения проводов.

Рассчитываем рабочий ток в линиях:

;

;

;

;

;

.

По экономической плотности тока мы выбираем сечения проводов это первый критерий.

, где

- экономическая плотность тока, (1,1÷1,2);

; ;

; ;

; .

По экономическому сечению выбираем сечение из стандартного ряда, не обязательно большее значение.

; ;

; ;

; .

Мы должны проверить выбранное сечение по нагреву предельно допустимого тока. Нами выбранным стандартным сечениям соответствуют следующие допустимые токи:

; ;

; ;

; .

В этом варианте сети присутствует как кольцевая схема, так и магистральная. И поэтому для одних линий в аварийном режиме увеличится сопротивление, а для части, где схема представляет кольцо, изменится распределение мощности.

;

;

.

Теперь необходимо рассчитать ток в аварийном режиме, он не должен превышать длительно допустимый ток, для выбранного нами сечения. .

;

;

;

;

.

Что бы не было больших потерь на корону, берут сечение не меньше рекомендованных, т.е. то, что мы выбрали не должно быть меньше определенного сечения. Для нашего номинального напряжения сети это 70 мм².

г) Рассчитываем сопротивления линий.

По справочнику в зависимости от сечения провода и номинального напряжения линии выбираем погонные сопротивления, и уже по ним определяем сопротивления наших линий.

;

;

; ;

;

.

Теперь рассчитываем сопротивления линий.

, ;

, ;

, ;

, ;

, ;

, .

д) Расчет потерь напряжения.

Для данного варианта сети необходимо определить максимальную потерю напряжения в нормальных и послеаварийных режимах, а так же сравнить с допустимыми потерями в этих режимах.

- В нормальном режиме:

, где

- номинальное напряжение линии, кВ;

, - активная и реактивная мощность, протекающая по линиям;

, - активное и индуктивное сопротивление линий, Ом.

;

;

;

;

;

.

Если потери напряжения превышают допустимые, делается вывод что вариант не подходит по техническим условиям.

;

.

- В послеаварийном режиме:

, где

, - активные и индуктивные сопротивления линий в аварийном режиме;

, - активная и реактивная мощность, протекающая в линии в аварийном режиме.

;

;

;

.

;

.

Все результаты расчетов сведем в таблицу 3.4.1.

Таблица 3.4.1.

Параметры пунктов А-1 1,2 2,3 3,5 5,4 4,2
ℓ, км 6,3 8,5 9,5 9,5 14,5
S, МВА 99,132 80,789 31,134 11,747 8,7128 28,133
P, МВт 28,908 10,908 8,092 26,092
Q, Мвар 36,92 30,03 11,56 4,36 3,23 10,521
Uном, кВ
Fэк, мм² 236,5 192,74 148,55 56,051 41,573 134,24
Fст, мм²
Fкор, мм²
r0, Ом/км 0,162 0,198 0,198 0,428 0,428 0,249
R, Ом 0,5103 0,8415 1,881 4,066 6,206 2,49
x0, Ом/км 0,413 0,42 0,42 0,444 0,444 0,427
X, Ом 1,301 1,785 3,99 4,218 6,438 4,27
∆U, кВ 0,8634 1,0611 0,9136 0,5704 0,6456 0,999
∆Uпа, кВ 1,7269 2,1221 обрыв 0,9414 2,9531 2,1021
Iраб, А 260,15 212,02 163,41 61,656 45,73 147,66
Sпа1, МВА ------------ ------------ обрыв 19,387 39,847 59,267
Pпа1, МВт ------------ ------------ обрыв
Qпа1, Мвар ------------ ------------ обрыв 7,2 14,79 22,08
Iпа, А 520,31 424,03 обрыв 101,75 209,14 311,07
Iдоп, А

Пятый вариант.

а) Расчет мощности в ЛЭП.

Для каждого варианта сети нужно произвести расчет распределения потока мощности по линиям, без учета потерь.

; ; .

б) Выбор номинального напряжения.

Рациональным для данной схемы, отталкиваясь от активной мощности в линиях, будет напряжение 110 кВ.

в) Выбор сечения проводов.

Выбираем проводник, что бы температура проводника не превышала предельно допучтимую температуру, а на нее влияет допустимый ток. Рабочий ток в ЛЭП:

, где

- выбранное номинальное напряжение сети, кВ;

- мощность, протекающая по данной ЛЭП, МВА;

- количество параллельных линий.

;

;

;

;

.

По экономической плотности тока мы выбираем сечения проводов это первый критерий.

, где

- экономическая плотность тока, (1,1÷1,2);

; ;

; ;

.

По экономическому сечению выбираем сечение из стандартного ряда, не обязательно большее значение.

; ;

; ;

.

Мы должны проверить выбранное сечение по нагреву предельно допустимого тока. Нами выбранным стандартным сечениям соответствует допустимый ток , , .

Теперь необходимо рассчитать ток в аварийном режиме (обрыв одной линии), он не должен превышать длительно допустимый ток, для выбранного нами сечения.

;

;

;

;

.

Что бы не было больших потерь на корону, берут сечение не меньше рекомендованных, т.е. то, что мы выбрали не должно быть меньше определенного сечения. Для нашего номинального напряжения сети это 70 мм².

г) Рассчитываем сопротивления линий.

По справочнику в зависимости от сечения провода и номинального напряжения линии выбираем погонные сопротивления, и уже по ним определяем сопротивления наших линий.

, , где

, - погонное активное и индуктивное сопротивление линий, Ом/км;

- длина линий, км;

- количество параллельных линий.

Нами выбранным стандартным сечениям соответствуют следующие погонные сопротивления:

;

;

.

Определим сопротивления линий.

, ;

, ;

, ;

, ;

, .

д) Расчет потерь напряжения.

Для данного варианта сети необходимо определить максимальную потерю напряжения в нормальных и послеаварийных режимах, а так же сравнить с допустимыми в этих режимах потерями.

- В нормальном режиме:

, где

- номинальное напряжение линии, кВ;

, - активная и реактивная мощность, протекающая по линиям;

, - активное и индуктивное сопротивление линий, Ом.

;

;

;

;

.

Если потери напряжения превышают допустимые, делается вывод что вариант не подходит по техническим условиям.


6875640294802656.html
6875683549353565.html
    PR.RU™