1 определение нагрузок в комплексной форме 2 страница

Линия 2-3:

=1 А/мм²приT_max= 6000ч. [4, с. 548]

Выбираем провод АС-240/32 [4, с.428] с .

По условиям короны и прочности опор провод проходит.

Линия А-1:

Т.к линия А-1 является питающей для подстанций 1 и 3, то Т_max для этой линии определяется по формуле (8):

отсюда =1,1 А/мм²приT_max= 4629ч. [4, с. 548]

Выбираем провод АС-400/22, который не удовлетворяет условию прочности опор. Поэтому на участке А-1 проектируем две линии. Таким образом:

Выбираем провод АС-185/29 [4, с.428] с .

По условиям короны и прочности опор провод проходит.

Линия А-2:

Т.к линия А¹-2 является питающей для подстанций 2 и 3, то Т_max для этой линии определяется по формуле (8):

отсюда =1,1 А/мм²приT_max= 4639ч. [4, с. 548]

Аналогично линии А-1 данное сечение не удовлетворяет проверке на прочность опор, поэтому проектируем две линии:

Выбираем провод АС-185/29 [4, с.428] с .

По условиям короны и прочности опор провод проходит.

5.2.3 Проверка выбранных проводов на нагрев в аварийных режимах

Рассмотрим самые тяжёлые аварии и определим мощности в линиях. Наиболее тяжёлыми авариями являются обрыв линий А-1 или А¹-2, схемы которых приведены на рисунке 11. Для каждой линии рассмотрим наиболее утяжелённый режим. При расчётах максимального тока в линиях используем формулу (6). При проверке на аварийный нагрев выбранный провод должен удовлетворять условию: .

Рисунок 11- Схема аварий варианта схемы сети №4

Линия А-1(авария 2):

На этом участке спроектированы две линии с проводом АС-185/29 у которого , отсюда для одной линии , данный провод удовлетворяет условию .

Линия 1-3(авария 2):

На этом участке выбран провод АС-120/19 у которого , что не удовлетворяет условию . Выбираем провод АС-300/39 [4, с.428] с > - проходит. По прочности опор проходит.

Линия 2-3(авария 1):

На этом участке выбран провод АС-240/39 у которого , что не удовлетворяет условию . Выбираем провод АС-300/39 [4, с.428] с > - проходит. По прочности опор проходит.

Линия А¹-2(авария 1):

На этом участке спроектированы две линии с проводом АС-185/29 у которого , отсюда для одной линии , данный провод удовлетворяет проверке на аварийный нагрев.

5.2.4 Определение расчётных нагрузок для схемы №4

На участках А-1 и А¹-2 проектируем по одной двухцепной линии с с расположением фаз бочкой и Д_ср=Д=4.

На участках 1-3 и 2-3 проектируем по одной одноцепной линии с расположением фаз треугольником и Д_ср=Д=6.

Для удобства расчётов составим таблицу аналогично пункта 5.1.3:

Таблица 4 - Расчётные данные сети схемы №4.

	L, км	Провод	r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0* Cм/км	R, Ом	X, Ом	B* Cм	QB, MBap
А-1		АС- 185/29 двухцепная	0,16218	0,386	2,9	7,95	18,91		1,75
1-3		АС- 300/48	0,09747	0,404	2,81	1,46	6,06	42,1	0,25
2-3		АС- 300/48	0,09747	0,404	2,81	2,24	9,29	64,6	0,39
А¹-2		АС- 185/29 двухцепная	0,16218	0,386	2,9	6,16	14,67	112,5	1,36

Составим эквивалентную схему замещения (рисунок 12), найдём её параметры и определим расчётные нагрузки:

Рисунок 12 - Эквивалентная схема замещения схемы №4

в точке 1: (22)

в точке 2: (24)

в точке 3: (25)

Составим расчётную схему замещения (рисунок 13) и определим мощности во всех точках сети:

Рисунок 13-Расчётная схема замещения схемы №4

Определим предварительное протекание мощностей в линиях. Мощности выходящие из точек питания определим по формулам:

(26)

(27)

где - активная проводимость сети;

- реактивная проводимость сети;

- соответственно, суммарные активные и индуктивные сопротивления сети от соответствующей нагрузки до противоположной точки питания.

(28)

(29)

где , - сумма, соответственно, активных и индуктивных сопротивлений сети.

R_AA¹=3,97+1,46+2,24+3,08=10,75(Ом), Х_АА¹=9,95+6,06+9,29+7,33=32,63(Ом);

;

Мощность из точки А:

Мощность из точки А¹:

Определим мощности в начале и в конце каждой линии.

(30)

(31)

Проведём проверку. В точке токораздела 3 должно выполняться равенство:

(32)

- выполняется.

Погрешность по активной мощности составит:

Погрешность по реактивной мощности составит:

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

5.2.5 Определим напряжение во всех точках сети.

U_а=117кВ.

В точке 1:

(41)

В точке 2:

(42)

В точке 3 от А:

(43)

В точке 3 от А¹:

(44)

Проведём проверку:

(45)

108,71 108,93 – выполняется.

Составим схему сети для варианта схемы (рисунок 14):

Рисунок 14 - Схема сети 110кВ для варианта схемы №4

6 ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ

Проведём технико-экономический расчёт для каждого из выбранных вариантов, сравним показатели. На основе анализа данного расчёта и схем сети выберем наиболее оптимальный вариант.

Расчёт приведённых затрат для обоих вариантов определяется как:

(46)

где И₁- годовая стоимость потерь электроэнергии;

И₂ – годовые отчисления на амортизацию сети;

И₃ – годовые отчисления на эксплуатацию сети;

Е_н=0,12 – коэффициент экономической эффективности;

К_с – стоимость сети.

, (47)

где β=0,6 руб./кВт*ч. – для Кемеровской области;

– сумма потерь электроэнергии во всех линиях сети.

, (48)

где Р – активная мощность в линии;

- время наибольших потерь в зависимости от Т_max из [4, с.546]

, (49)

где , - общая норма амортизационных отчислений для линий и подстанций, соответственно;

, – норма отчислений на эксплуатацию для линий и подстанций, соответственно;

, (50)

где К_пс – стоимость подстанций;

К_лэп – стоимость линий.

Вариант №2 Вариант №4

Количество ячеек 110кв на всех ПС

n=20 шт. n=25 шт.

По формуле (48) определим потери в каждой линии:

, τ=3100 при Т=4634ч. , τ=3500 при Т=4954ч.

, τ=2600 при Т=4000ч. , τ=290 при Т=4369ч.

, τ=1800 при Т=3000ч. , τ=4500 при Т=6000ч.

, τ=4500 при Т=6000ч.

И₁=0,6(15252+1175+1022)=10469 тыс. руб И₁=0,6(8764+5672+418+1575)=9585тыс. руб

Определим И₂+И₃

Для линий U=110кВ =2,4%, =0,4%, [4, с.548,].

Для ПС =6,4%, =3% [4, с.549,].

, где к₀ – стоимость 1 км. линии, l-длина линии.

, где n – количество ячеек 110кВ на ПС, К_яч – стоимость ячейки.

Стоимость ячеек и линий берём из [6, с.312] и умножаем на коэффициент удорожания 8.

0-3: К₀=950*8=7600 тыс. руб. А-1: К₀=1650*8=13200 тыс. руб.

3-1: К₀=850*8=6800 тыс. руб. А-2: К₀=1650*8=13200 тыс. руб.

0-3: К₀=850*8=6800 тыс. руб. 1-3: К₀=950*8=7600 тыс. руб.

2-3: К₀=950*8=760000 тыс. руб.

К_яч=7300 8=58400 тыс. руб

К_пс=20 58400=1168000тыс.руб К_пс=25 58400=1460000тыс.руб

К_с=1839200+1168000=30007200тыс.руб К_с=1437200+1460000=2897200тыс.руб

З_пр1=10469+161289,6+0,12 3007200= З_пр2=9858+177481,6+0,12 2897200=

=532622,6тыс.руб =535003,4тыс.руб

Определим более выгодный вариант:

(51)

Рассчитанные варианты, по приведённым затратам равноценны.

Выбираем вариант схемы №4 как более надёжный, и с меньшими потерями напряжения.

7 ВЫБОР АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

Определим суммарную мощность системной ПС:

(52)

Трансформаторы выбираем по условии из формулы (3):

Выбираем два автотрансформатора типа АТДЦТН-200000/220/110/10 и проверяем на аварийный перегруз по условию из формулы (4):

Технические характеристики выбранных автотрансформаторов приведены в таблице 5:

Таблица 5 - Технические характеристики автотрансформаторов на системной ПС

Тип трансформатора

Стандартные ответвления

Uн, кВ

Δ Рст,

кВт

Δ Ркз,

кВт

Iхх,

Uк, %

вн

сн

нн

ВН

СН

ВС

АТДЦТН-40000/200/

110/10

В нейтрали ВН

10,5

0,45

8 РАСЧЁТ ВЫБРАННОГО ВАРИАНТА СЕТИ В МИНИМАЛЬНОМ И АВАРИЙНОМ РЕЖИМАХ

8.1 Расчёт распределения потоков мощности и напряжения в минимальном режиме

8.1.1 Составим эквивалентную схему замещения (рисунок 15), найдём её параметры и определим расчётные нагрузки:

Рисунок 15 - Эквивалентная схема замещения схемы №4 в минимальном режиме

в точке 1: (53)

в точке 2: (54)

в точке 3: (55)

8.1.2 Составим расчётную схему замещения (рисунок 16) и определим мощности во всех точках сети:

Рисунок 16 - Расчётная схема замещения схемы №4 в минимальном режиме

Определим предварительное протекание мощностей в линиях. Мощности выходящие из точек питания определим по формулам (26), (27). Активная и реактивная проводимости сети не изменяются (формулы (28), (29)

Мощность из точки А: