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 |
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.
7. Выбор схем электрических подстанций
Выбор тех или иных схем подстанций зависит от конструктивного выполнения линий и подстанций, протяженности линии и передаваемой по ним мощности нагрузки, характера питаемых по сети потребителей и требований, предъявляемых ими в отношении надежности электроснабжения. Электрические подстанции являются одним из наиболее массовых элементов энергосистем; их часто значительно больше числа электростанций. Отсюда следует необходимость упрощения главных схем и удешевления, соответствующих РУ подстанций. Подстанции делятся на тупиковые, ответвительные и узловые.
Тупиковые станции это станции, питаемые по одной или двум радиальным линиям. Ответвительные станции это станции, присоединяемые к одной или двум проходящим линиям на ответвлениях. Проходные станции это станции, присоединяемые к сети путем захода одной линии с двусторонним питанием. Узловые станции это станции, присоединяемые к сети не менее чем по трем питающим линиям.
Основные требования к главным схемам электрических соединений:
- Схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном, послеаварийном режимах в соответствии с категориями нагрузки с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания;
- Схема должна обеспечивать надежность транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах в соответствии с его значением для рассматриваемого участка сети;
- Схема должна быть по возможности простой, наглядной, экономичной и обеспечивать средствами автоматики восстановление питания потребителей в послеаварийной ситуации без вмешательства персонала;
- Схема должна допускать поэтапное развитие РУ с переходом от одного этапа к другому без значительных работ по реконструкции и перерывов в питании потребителей;
- Число одновременно срабатывающих выключателей в пределах одного РУ должно быть не более 2 при повреждении линии и не более четырех при повреждении трансформатора.
Схема 1
Для ПС №1 и №2 выбираем мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов по [4, рис. 3.6]:
Рис. 8
Для ПС №3, 4, 5выбираем два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии по [4, рис. 3.5]:
Рис. 9
Для питающей подстанции А выбираем схему на рис. 10 – две рабочие и обходная система шин по [4, рис. 3.10]:
Рис. 10
Схема 2
Для ПС №1, 2, 3выбираем схему на рис. 9 – два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии по [4, рис. 3.5]:
Для ПС №4 и №5 выбираем схему на рис. 8 – мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов по [4, рис. 3.6]:
Для питающей подстанции А выбираем схему на рис. 10 – две рабочие и обходная система шин по [4, рис. 3.10]
8.Технико-экономический расчет
Определим суммарные капиталовложения на сооружение трасс воздушных линий электропередачи.
Вариант 1.
тыс. руб.Вариант 2.
тыс. руб.Расчет суммарных годовых потерь электроэнергии.
Потери эл. эн. в трансформаторах определяются по формуле:
,где t – время наибольших потерь по формуле:
.Потери электрической мощности в линиях электропередач.
Вариант 1.
Вариант 2.
Стоимость электроэнергии составляет
Вариант 1.
тыс. рубВариант 2.
тыс. рубКапитальные вложения в строительство распределительных устройств 110/10 кВ.
Таблица 5. Стоимость трансформаторов.
Мощность, МВА | Стоимость 1шт., | Количество шт., | Итого, тыс. руб. |
16000 | 14000 | 2 | 28000 |
25000 | 19000 | 8 | 152000 |
Таблица 6. Стоимость КУ с выключателями
Марка, | Стоимость, тыс. руб., | Количество шт., | Итого, тыс. руб. |
УКЛ-10,5-2250У3 | 500 | 8 | 4000 |
УКЛ-10,5-2700У3 | 680 | 4 | 2720 |
УКЛ-10,5-3150У3 | 720 | 8 | 5280 |