В соответствии с существующей практикой проектирования мощность трансформаторов на понижающих подстанциях рекомендуется выбирать из условия допустимой перегрузки в послеаварийных режимах до 30% в течение 2 часов. По [3, табл. 5.18] выбираем соответствующие типы трансформатора. Полная мощность ПС № 1 , поэтому на ПС № 1 необходимо установить два трансформатора мощностью .
Результаты выбора трансформаторов приведены в таблице 2.
Таблица 2
|
№ узла |
Полная мощность в узле, МВ·А |
Тип трансформатора |
|
1 |
17,7 |
|
|
2 |
24 |
|
|
3 |
31,7 |
|
|
4 |
28,1 |
|
|
5 |
20,8 |
Данные трехфазных двухобмоточных трансформаторов 110 кВ приведены в таблице 6.9 [1]. Запишем данные наших трансформаторов в таблицу 3.
Таблица 3
|
|
||
|
16 |
25 |
|
|
Пределы регулирования |
||
|
115 |
115 |
|
|
10,5 |
10,5 |
|
|
10,5 |
10,5 |
|
|
85 |
120 |
|
|
19 |
27 |
|
|
0,7 |
0,7 |
|
|
4,38 |
2,54 |
|
|
86,7 |
55,9 |
|
|
112 |
175 |
6. Выбор сечения проводников воздушных линий электропередач
Существует несколько способов для выбора сечения проводников воздушных линий электропередач:
По условиям экономичности
По допустимым потерям напряжения
По условиям нагрева
Определим распределение полной мощности (без учета потерь в линиях) в проектируемой сети.
Схема 1
Рассмотрим линию с двухсторонним питанием (А-1-2-А)
По первому закону Кирхгофа определим переток мощности :
Рассмотрим двухцепные линии
Схема 2.
Рассмотрим линию с двухсторонним питанием (А-5-4-А)
По первому закону Кирхгофа определим переток мощности :
Рассмотрим двухцепные линии
Расчетную токовую нагрузку линии определим по выражению:
,(13)
где αi – коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации лини, для линий 110 – 220кВ принимается равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициента в зоне наиболее часто встречающихся темпов роста нагрузки;
- коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки линии Тмахс. Выбирается по [ табл. 3.табл.3,13]. ;
Iнб – ток линии на пятый год ее эксплуатации в нормальном режиме, определяемый для линии питающей и распределительной сети из расчета режима соответствующего максимальной нагрузки энергосистемы.
В нормальном режиме работы сети наибольший ток в одноцепной линии равен :
(14)
В двухцепной линии:
(15)
Схема 2.
Тогда расчетная токовая нагрузка линии А – 1 в нормальном режиме:
В линии А – 3:
В линии A – 2:
В линии А – 4:
В линии А – 5:
В линии 5 – 4:
Исходя из напряжения, расчетной токовой нагрузки, района по гололеду, материала опор и количества цепей в линии по [табл. 7.8, 1] выбираются сечения сталеалюминевых проводов. Для линии 110кВ наименьшее сечение сталеалюминевого провода равно 120 мм2. Использование проводов сечением 70 мм2 и 95 мм2 согласно [ табл. 9.5, 1] экономически не выгодно и не целесообразно. Так для линии А – 1 выбираем АС – 120;
Для А – 2: АС – 120
Для А – 3: АС – 120
Для А – 4: АС – 120
Для А – 5: АС – 120
Для 4 – 5: АС – 120
Проверка выбранных сечений по допустимому нагреву осуществляется по формуле: (16) где - наибольший ток в послеаварийном режиме, А; - допустимый ток по нагреву, А [3, табл. 3.15].
Превышение температуры проводника над температурой окружающей среды зависит от количества выделяемого в нем тепла, следовательно от квадрата длительного прохождения по нему тока, а также от условий его охлаждения. Работа проводов и кабелей по условиям их нагрева считается допустимой, если при заданной величине тока температура проводника не превышает допустимого значения. Ток допустимый из формулы (16) зависит от удельной электрической проводимости материала и диаметра проводника. В практических расчетах сетей обычно пользуются годовыми таблицами длительно допустимых токов нагрузки на провода и кабели из различных материалов и при различных условиях прокладки. Таким образом, условие проверки выбранного сечения по нагреву записывается в виде формулы (16).
Наибольшая токовая нагрузка в послеаварийном режиме будет иметь место при отключении одной цепи линии.
Аварийные токи:
По [3, табл. 3.15].определяем допустимые токи по нагреву и все полученные результаты запишем в таблицу 4.
Таблица 4
|
Линия |
А – 1 |
А – 2 |
A – 3 |
А – 4 |
А-5 |
4-5 |
|
48,7 |
66,1 |
87,3 |
86,2 |
48,2 |
8,81 |
|
|
F= |
54,1 |
73,4 |
97 |
95,7 |
53,5 |
9,78 |
|
97,5 |
132,26 |
179,7 |
269,49 |
269,49 |
114,6 |
|
|
390 |
390 |
390 |
390 |
390 |
390 |
|
|
Марка провода |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
При сравнении наибольшего тока в послеаварийном режиме с длительно допустимым током по нагреву выполняется неравенства (17) и, следовательно, выбранные провода удовлетворяют условию допустимого нагрева в послеаварийном режиме.
Схема1
Рассмотрим линию с двухсторонним питанием (А-1-2-А)
По первому закону Кирхгофа определим переток мощности :
Рассмотрим двухцепные линии
В нормальном режиме работы сети наибольший ток в одноцепной линии равен:
(14)
В двухцепной линии:
(15)
Тогда расчетная токовая нагрузка линии А – 3 в нормальном режиме:
В линии А – 5:
В линии А – 4:
В линии А – 1:
В линии А – 2:
Исходя из напряжения, расчетной токовой нагрузки, района по гололеду, материала опор и количества цепей в линии по [табл. 7.8, 1] выбираются сечения сталеалюминевых проводов. Для линии 110кВ наименьшее сечение сталеалюминевого провода равно 120 мм2. Использование проводов сечением 70 мм2 и 95 мм2 согласно [ табл. 9.5, 1] экономически не выгодно и не целесообразно. Так для линии А – 1 выбираем АС – 120;
Для А – 2: АС – 120;
Для 2 – 1: АС – 120;
Для А – 3: АС – 120;
Для А – 4: АС – 120;
Для А – 5: АС – 120.
Наибольшая токовая нагрузка в послеаварийном режиме будет иметь место при отключении одной цепи линии.
Аварийные токи:
По [табл. 7.12, 1] определяем допустимые токи по нагреву и все полученные результаты запишем в таблицу 4.
Таблица 4
|
Линия |
А – 5 |
А – 4 |
A – 3 |
А – 2 |
А-1 |
1-2 |
|
57,3 |
77,4 |
87,3 |
46,01 |
68,6 |
19,8 |
|
|
F= |
63,6 |
86 |
97 |
51,2 |
76,2 |
22 |
|
114,6 |
154,86 |
174,7 |
229,8 |
229,8 |
132,2 |
|
|
390 |
390 |
390 |
390 |
390 |
390 |
|
|
Марка провода |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
АС 120/19 |
