1 определение нагрузок в комплексной форме 1 страница

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК В КОМПЛЕКСНОЙ ФОРМЕ

Расчёт проведём по формулам:

, (1)

(2)

Расчёт подстанции №1.

Максимальный режим Минимальный режим

P_max=46 МВт, cosφ=0,85 P_min=32 МВт, cosφ=0,85

Расчёт подстанции №2.

Максимальный режим Минимальный режим

P_max=32 МВт, cosφ=0,8 P_min=22 МВт, cosφ=0,8

Расчёт подстанции №3.

Максимальный режим Минимальный режим

P_max=60 МВт, cosφ=0,9 P_min=42 МВт, cosφ=0,9

2 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ПОДСТАНЦИЯХ

Трансформаторы выбираются по условию:

(3)

где - коэффициент аварийной перегрузки;

- максимальная мощность подстанции.

И проверяются на аварийный перегруз по условию:

, (4)

где - номинальная мощность выбранного трансформатора.

2.1 Выбор трансформаторов на ПС №1:

.

Так как с шин ПС№1 питаются потребители 1 категории, то выбираем два трансформатора типа ТРДН-40000/110/10 с [4, с.148] и проверим на аварийный перегруз:

2.2 Выбор трансформаторов на ПС №2

.

Так как с шин ПС№2 питаются потребители 2 категории, то выбираем два трансформатора типа ТРДН-40000/110/6 с [4, с.148] и проверим

на аварийный перегруз:

2.3 Выбор трансформаторов на ПС №3

.

Так как с шин ПС№3 питаются потребители 1 категории, то выбираем два трансформатора типа ТРДН-63000/110/10 с [4, с.148] и проверим на аварийный перегруз:

Технические данные выбранных трансформаторов сводим в таблицу 1:

Таблица 1 – технические данные трансформаторов

Тип трансформатора	Стандартные ответвления	Uн, кВ	Δ Рст, кВт	Δ Ркз, кВт	Iхх, %	Uк, %
вн	сн	нн	ВН	СН	ВС
ТРДН-40000/110/10	В нейтрали ВН		-	10,5			0,55	10,5	-	-
ТРДН-40000/110/6	В нейтрали ВН		-	6,3			0,55	10,5	-	-
ТРДН-40000/110/10	В нейтрали ВН		-	10,5			0,5	10,5	-	-

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЁННЫХ НАГРУЗОК

Расчёт приведённых нагрузок в максимальном и минимальном режимах произведём на ПВМ.

3.1 Расчёт для ПС №1

Составим схему замещения:

Рисунок 1- Схема замещения ПС №1

Максимальный режим Минимальный режим

3.2 Расчёт для ПС №2

Составим схему замещения:

Рисунок 2- Схема замещения ПС №2

Максимальный режим Минимальный режим

3.3 Расчёт для ПС №3.

Составим схему замещения:

Рисунок 3- Схема замещения ПС №3

Максимальный режим Минимальный режим

4 ВЫБОР ВАРИАНТОВ СХЕМ СЕТИ

Составим пять вариантов схем районной сети 110 кВ и для удобства сравнения сведём их таблицу 2.

Таблица 2 - Варианты схем районной сети 110кВ.

№	Схема	Длина трассы, км	Длина линий, км	Число выключателей

С учётом надёжности схемы, протяжённости линий и количества выключателей 110 кВ для расчётов выбираем схемы №2 и №4.

5 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

5.1 Расчёт электрической сети для варианта схемы №2(табл.2)

5.1.1 Составим принципиальную схему и определим мощности в линиях

Рисунок 4 - Принципиальная схема разомкнутой сети варианта №2

(5)

5.1.2 Определение сечения проводов в линиях

Для линий напряжением 110кВ, сечение выбранных проводов, при проверке на образование короны, должно удовлетворять условию: Fmin=70 [1], при проверке на прочность опор условию: F=70-300 .

Максимальный ток в линии определяется:

(6)

Сечение проводов:

, (7)

где - экономическая плотность тока;

Используя формулы (6), (7) найдём сечение проводов линий каждого участка сети.

Линия 0-3:

,

Т.к линия 0-3 является питающей для всех 3 подстанций, то Т_max для этой линии определяется по формуле:

, (8)

где - сумма произведений активной мощности и времени использования максимальной мощности в год для каждой подстанции;

- сумма активных мощностей всех подстанций;

=1-коэффициент одновременности достижения максимума нагрузок

=1,1А/мм², при Т_max=4634 [4, с. 548].

Так как полученное значение - для двух линий, поэтому при определении сечения провода его необходимо разделить на 2.

Выбираем провод АС-400/22 [4, с.428], но выбранный провод не проходит по прочности опор(F=70-300 ), поэтому на данном участке сети необходимо спроектировать ещё одну линию. Таким образом:

Выбираем провод АС-300/48 с . Проверим на нагрев: т.к. линий три проверку проведём в аварийном режиме при обрыве одной линии: < что удовлетворяет условиям проверки провода на нагрев. По условиям короны и прочности опор провод проходит.

Линия 3-1:

=1,1А/мм² при T_max= 4000ч. [4, с. 548]

Выбираем провод АС-150/19 [4, с.428] с > , что удовлетворяет условиям проверки провода на нагрев. По условиям короны и прочности опор провод проходит.

Линия 3-2:

=1,1А/мм², при T_max= 5000ч. [4, с. 548]

Выбираем провод АС-95/16 [4, с.428] с > , что удовлетворяет условиям проверки провода на нагрев. По условиям короны и прочности опор провод проходит.

5.1.3 Определение расчётных нагрузок схемы №2

На участке 0-3 проектируем одну одноцепную линию с расположением фаз треугольником и Д_ср=Д=6 и одну двухцепную линию с расположением фаз бочкой и Д_ср=Д=6.

На участках 3-1 и 3-2 проектируем по две одноцепных линий с расположением фаз треугольником и Д_ср=Д=6.

Для удобства расчётов составим таблицу:

Таблица 3 - Расчётные данные сети схемы №2.

	L, км	Провод	r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0* Cм/км	R, Ом	X, Ом	B* Cм	QB, MBap
0-3		АС- 300/48 Двухцепная +одноцепная	0,09983	0,404	2,81	5,79	23,43		2,96
3-1		АС-150/19 Двухцепная	0,19919	0,416	2,74	2,99	6,24		0,50
3-2		АС-95/16 Двухцепная	0,30599	0,429	2,65	7,04	9,87		0,74

Где r0 - электрическое сопротивление 1 км. провода постоянному току [4,с.428];

x0 – индуктивное сопротивление линии [4, с.435];

b0* - ёмкостная проводимость линии [4, с.435];

, , ;

- для двухцепных линий;

- для одноцепных линий.

Примечание: поскольку на участке 0-3 выбраны одна двухцепная и одна одноцепная линии, то .

Составим эквивалентную схему замещения (рисунок 5), найдём её параметры и определим расчётные нагрузки:

в точке 1: (9)

в точке 2: (10)

в точке 3: (11)

Рисунок 5 - Эквивалентная схема замещения сети варианта схемы №2

Составим расчётную схему замещения (рисунок 7) и определим мощности во всех точках сети:

Рисунок 7- Расчётная схема замещения сети варианта схемы №2

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

5.1.4 Определим напряжение во всех точках сети.

U₀=117кВ.

В точке 3: (17)

В точке 2: (18)

В точке 1: (19)

Составим схему сети рассчитанного варианта.

Рисунок 8 - Схема сети выбранного варианта схемы №2

5.2 Расчёт электрической сети для варианта схемы №4(табл.2)

5.2.1 Составим принципиальную схему и определим предварительное протекание мощности в линиях

Рисунок 9 - Принципиальная схема сети варианта схемы №4

Предположим, что сеть однородная с одинаковыми проводами и составим схему предварительного протекания мощностей в линиях.

Рисунок 10 - Схема предварительного протекания мощностей

Определим полную мощность в линии А-1:

(20)

, (21)

где и - активная и реактивная мощности в соответствующей точке;

- длина линий от соответствующей нагрузки до противоположной точки питания;

- суммарная длина всех линий.

Таким образом полная мощность в линии А-1:

Используя формулы (20), (21) аналогично определим полную мощность в линии А¹-2:

Полная мощность в линии А¹-2:

Мощности в линиях 1-3 и 2-3 определим по первому закону Кирхгофа.

В линии 1-3:

В линии 2-3:

Проведём проверку. По первому закону Кирхгофа в точке токораздела 3:

.

(МВА)

- равенство выполняется.

5.2.2 Определение сечения проводов в линиях

Используя параметры проверки проводов в п. 5.1.2 и формулы (6), (7) определим сечение проводов на каждом участке.

Линия 1-3:

=1 А/мм² при T_max= 6000ч. [4, с. 548]

Выбираем провод АС-120/19 [4, с.428] с .

По условиям короны и прочности опор провод проходит.

Дата добавления: 2015-08-29