Определяем технико-экономические показатели с питающей линией на 110 кВ, по формуле [9,с.12]
| IРАСЧ = | SМАХ | (2,33) |
| 2 ģ Ö3 ģ UНОМ |
| IРАСЧ1 = | 18480 | = 152,42 А |
| 2 ģ Ö3 ģ 35 |
| IРАСЧ2 = | 18480 | = 48,5 А |
| 2 ģ Ö3 ģ 110 |
Находим сечение проводов воздушной линии по экономической плотности тока по формуле [9,с.12]
| SЭК = | IРАСЧ | (2,34) |
| JЭК |
| SЭК1 = | 152,42 | = 138,56 мм2 |
| 1,1 |
| SЭК2 = | 48,5 | = 44,08 мм2 |
| 1,1 |
где JЭК - экономическая плотность тока по [1,таб.1.3.36 с50] находим
JЭК = 1,1 для неизолированных алюминиевых проводов.
Произведём проверку по механической прочности т.е. устойчивость к механической нагрузке (собственная масса, гололед, ветер), коронирование т.е. фактор, зависящий от применяемого напряжения, сечения провода и окружающей среды для обоих вариантов.
Наименьшие допустимые сечения сталеалюминевых проводов воздушных линии с номинальным напряжением UНОМ 35 кВ
– по условиям механической прочности (при толщине стенки гололеда 10 мм) – 35 мм2.,
– по условиям коронирования – 35 мм2.
Наименьшие допустимые сечения сталеалюминевых проводов воздушных линии с номинальным напряжением UНОМ 110 кВ
– по условиям механической прочности (при толщине стенки гололеда 10 мм) – 35 мм2.,
– по условиям коронирования – 70 мм2.
Для напряжения 35 кВ принимаем две одноцепных линии с сталеалюминевыми проводами АС-150/19 на одноцепных железобетонных опорах. Стоимость 1 км линии – 120,5 тыс. руб.
Для напряжения 110 кВ принимаем две одноцепных линии с сталеалюминевыми проводами АС-70/11 (с учетом минимальных потерь на корону) на одноцепных железобетонных опорах. Стоимость 1 км линии – 115,2 тыс. руб.
Произведём проверку на условие нагрева длительным током.
IДОП1. = 450 А > 2 ģ IРАСЧ1.
IДОП1. = 450 А > 2 ģ 152,42 А
IДОП2. = 265 А > 2 ģ IРАСЧ2.
IДОП2. = 265 А > 2 ģ 48,5 А
Оба варианта (на напряжение 35 кВ и на напряжение 110 кВ) выдерживают проверку на условие нагрева длительным током.
Произведём проверку по падению напряжения для обоих вариантов.
При напряжении 35 кВ необходимо определять продольную составляющую падения напряжения.
При напряжении более 110 кВ необходимо определять продольную и поперечную составляющую падения напряжения.
Определяем продольную составляющую падения напряжения для обоих вариантов по следующей формуле:
| ∆U = | PН ģ R + Q ģ X | |
| UНОМ. |
где: PН – активная мощность МВт
Q – реактивная мощность МВАр
R – полное активное сопротивление питающей линии Ом
R = r0 ģ L
R35(150) = 0,278 ģ 12,5 = 3,475 Ом
R110(70) = 0,447 ģ 12,5 = 5,5875 Ом
r0 – удельное активное сопротивление линии на 1 км Ом/км
X – полное реактивное сопротивление питающей линии
X = x0 ģ L
X35(150) = 0,293 ģ 12,5 = 3,6625 Ом
X110(70) = 0,307 ģ 12,5 = 3,8375 Ом
x0 – удельное реактивное сопротивление линии на 1 км Ом/км [11, с203]
| ∆UПРОД1. = | PН ģ R + Q ģ X | |
| UНОМ1. |
| ∆UПРОД1. = | 17000 ģ 3,475 + 7242 ģ 3,6625 | = 2445,68 B |
| 35 |
| ∆UПРОД2. = | PН ģ R + Q ģ X | |
| UНОМ2. |
| ∆UПРОД2. = | 17000 ģ 5,5875 + 7242 ģ 3,8375 | = 1116,17 B |
| 110 |
Определяем поперечную составляющую падения напряжения для варианта 110 кВ.
| ∫UПОП2. = | PН ģ X – Q ģ R | |
| UНОМ1. |
| ∫UПОП2. = | 17000 ģ 3,8375 – 7242 ģ 5,5875 | = 225,2 B |
| 110 |
Определяем падение напряжения для обоих вариантов.
∆U1 = ∆UПРОД1. = 2445,68 B
| ∆U2 = | Ö | ||
| ∆UПРОД22+ ∫UПОП2 2 = |
| ∆U2 = | Ö | = 1138,66 В | |
| 1116,17 2+ 225,2 2 |
При питающем напряжении 35 кВ падение напряжения в процентах составляет 6,99 %
| ∆U. ģ 100 % | |
| UНОМ. |
| 2445,68 ģ 100 % | = 6,99 % |
| 35 000 |
Выбранное сечение не удовлетворяет условию, так как
UРАС1Ч1. = 6,99 % % > UДОП. = 5 %
При питающем напряжении 110 кВ падение напряжения в процентах составляет 1,035 %
| ∆U. ģ 100 % | |
| UНОМ. |
| 1138,66 ģ 100 % | = 1,035 % |
| 110000 |
Выбранное сечение удовлетворяет условию, так как
UРАС1Ч2. = 1,035 % < UДОП. = 5 %
Таким образом, внимательно рассмотрев предложенные варианты, остановимся на следующем варианте питания
Для напряжения 110 кВ принимаем две одноцепных линии с сталеалюминевыми проводами АС-70/11 (с учетом минимальных потерь на корону) на одноцепных железобетонных опорах. Стоимость 1 км линии – 115,2 тыс. руб.
Обоснование выбора
Так как первоначально предполагалось использовать линии двух вариантов
1 Линия ЛЭП (UНОМ = 35 кВ) со сталеалюминевыми проводами АС- 150/29
Данный вариант нами рассматривался как побочный вариант, так как для рационального питания системы необходимо значение номинального напряжения не менее 61,09 кВ., что изначально для окончательного выбора данный вариант не подходит. Так же необходимо отметить, что для вновь проектируемых производств необходимо закладывать значение номинального напряжения системы не менее 110 кВ. В результате расчета определили, что линия ЛЭП со сталеалюминевыми проводами АС- 150/29 на напряжение 35 кВ не выдерживает проверку на условие нагрева длительным током и падение напряжения в процентах составляет 6,99 % при норме 5 %.
2 Линия ЛЭП (UНОМ = 110 кВ) со сталеалюминевыми проводами АС-70/11
Данный вариант нами рассматривался как основной вариант курсового проекта. В результате расчета получили, что линия ЛЭП со сталеалюминевыми проводами АС-70/11 на напряжение 110 кВ выдерживает проверку на условие нагрева длительным током и падение напряжения в процентах составляет 1,035 %, что ниже установленной нормы 5 % Поэтому для напряжения 110 кВ принимаем две одноцепных линии со сталеалюминевыми проводами АС-70/11 (с учетом минимальных потерь на корону) на одноцепных железобетонных опорах.