Схема расположения отходящих линий от ПС после установки ПС 35/10кВ изображена на рисунке 2.1.
Найдем длину отходящих линий, вмести с ответвлениями, просуммировав длины всех участков. Получаем:
км; км; км. <16,5км; <16,5км; <16,5км.Надежность на наших линиях выполняется, следовательно, дополнительных мероприятий по повышению надежности предпринимать не надо. Так как в зоне исследования имеются потребители I категории, существующий резерв от соседней подстанции Софиевка по ВЛ 10 кВ реконструироваться не будет.
Определим нагрузки на линиях по новой схеме питания аналогично пункту 1.2. Полученные значения сведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Расчетные нагрузки по питающим линиям
Участок линии | Составляющие ТП | Суммарная активная нагрузка ТП на линии, , кВт |
1 | 2 | 3 |
1-12-Центр | ТП-426, ТП-16, ТП-246, ТП-245, ТП-448, ЗТП-7, ТП-301 | 1481,04 |
11 | ЗТП-350 | 406 |
2-4-Туровка | ТП-425, ТП-424, ТП-6, ТП-9, ТП-418, ТП-8, ТП-10, ЗТП-350 | 886,02 |
5-8 | ТП-318, ТП-360 | 285,54 |
7-8-Передел | ТП-12, ТП-353, ТП-236, ТП-422, ТП-13 | 375,16 |
8-9 | ТП-14, ТП-15, ТП-419, ТП-437 | 408,58 |
Активная нагрузка на РП | 3836,09 |
Выбор сечений проводов и кабелей напряжением выше 1 кВ выполняется для условий нормального режима по экономическим соображениям с использованием метода экономических интервалов [14].
Для нахождения сечения провода определяем расчетный ток Iр [14],[16]:
, (3.1)где
– расчетный ток, А; – расчетная мощность на линии, кВА; – номинальное напряжение, кВ; , – расчетная активная и реактивная нагрузка на линии, кВт (кВАр).Из [16] выбираем сечения проводов по методу экономических интервалов, который учитывает дискретность изменения стандартных параметров линии и конкретные особенности элементов передачи.
В данном дипломном проекте используем изолированные провода (СИП) с алюминиевыми фазными токопроводящими жилами с изоляцией из светостабилизированного силанольно-сшитого полиэтилена марки СИП-3. Применение таких изолированных проводов позволяет уменьшить трудозатраты по выполнению нормативных требований к устройству заземлений, что особенно важно при реконструкции или расширении существующих низковольтных сетей, выполненных на железобетонных или металлических опорах. Ведь в данном случае нет необходимости специально заземлять подвесную линейно-сцепную арматуру, что упрощает монтаж и уменьшает стоимость проекта [17]. Также можно перечислить следующие преимущества СИП:
– провода защищены от схлестывания;
– на таких проводах практически не образуется гололеда;
– исключено воровство проводов, так как они не подлежат вторичной переработке;
– существенно уменьшены габариты линии и требования к просеке при прокладке и в процессе эксплуатации;
– простота монтажных работ и уменьшение их сроков;
– высокая механическая прочность проводов;
– пожаробезопасность таких линий, основанная на исключении короткого замыкания (КЗ) при схлестывании;
– сравнительно небольшая стоимость линии (примерно на 35% дороже голых ). При этом происходит значительное сокращение эксплуатационных расходов (до 80%);
– возможно подключение абонентов и новые ответвления под напряжением;
– снижение энергопотерь в линиях электропередач за счет уменьшения реактивного сопротивления изолированного провода по сравнению с «голым».
Рассмотрим пример определения сечения провода на участке линии №1.
По формуле (3.1) определяем расчетный ток:
А.Выбираем провод маркой СИП-3 сечением 35 мм2.
Остальные сечения рассчитываются аналогично. Полученные значения расчетного тока и выбранные сечения проводов занесены в таблицу 3.2.
Далее проверяем выбранные нами сечения проводов в послеаварийном режиме, когда отключаются участки 30, 32, 18, 15 (рисунок 3.1) и наши потребители запитаны по резервным линиям 10 кВ от ПС Софиевка.
Послеаварийный режим рассмотрим на примере расчета участка линии № 14. В послеаварийном режиме отключен участок под № 15 и по участку № 14 протекает одна нагрузка от ТП 318. Тогда по (3.1) расчетный ток, протекающий по этому участку, имеет следующие значение:
А.Из [16] выбираем провод марки СИП-3 сечением 35 мм2. В нормальном режиме на данном участке было выбрано сечение 50 мм2. Окончательно выбираем большее из получившихся значений, следовательно на участке № 14 остается сечение 50 мм2.
В таблице 3.2 указаны значения расчетных токов и выбранных сечений в нормальном и послеаварийном режимах. В таблице 3.3 указаны окончательно выбранные сечения проводов с параметрами.
Таблица 3.2 – Сечения проводов в нормальном и послеаварийном режимах
№ участка | Нормальный режим | Послеаварийный режим | ||||
Расчетный ток, А | Выбранное сечение, мм2 | Расчетный ток, А | Выбранное сечение, мм2 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
1 | 15,89 | 35 | 15,89 | 35 | ||
4 | 3,83 | 35 | 76,3 | 50 | ||
3 | 6,27 | 35 | 75,07 | 50 | ||
2 | 18,98 | 35 | 62,47 | 50 | ||
5 | 29,49 | 35 | 50,58 | 35 | ||
6 | 2,64 | 35 | 2,64 | 35 | ||
7 | 8,22 | 35 | 8,22 | 35 | ||
8 | 9,26 | 35 | 9,26 | 35 | ||
9 | 16,99 | 35 | 16,99 | 35 | ||
10 | 1,82 | 35 | 1,82 | 35 | ||
11 | 17,19 | 35 | 17,19 | 35 | ||
12 | 25,69 | 35 | 25,69 | 35 | ||
13 | 22,55 | 35 | 22,55 | 35 | ||
14 | 77,13 | 50 | 4,22 | 35 | ||
15 | 78,58 | 50 | – | – | ||
16 | 27,08 | 35 | 27,08 | 35 | ||
17 | 27,08 | 35 | 27,08 | 35 | ||
18 | 106,88 | 70 | – | – | ||
19 | 26,62 | 35 | 91,99 | 70 | ||
20 | 62,54 | 50 | 55,96 | 35 | ||
21 | 79,801 | 50 | 27,08 | 35 | ||
22 | 4,22 | 35 | 4,22 | 35 | ||
23 | 13,08 | 35 | 13,08 | 35 | ||
24 | 6,48 | 35 | 6,48 | 35 | ||
25 | 3,97 | 35 | 3,97 | 35 | ||
26 | 20,61 | 35 | 20,61 | 35 | ||
27 | 43,601 | 35 | 43,601 | 35 | ||
28 | 65,0 | 50 | 65,0 | 50 | ||
29 | 65,78 | 50 | 65,78 | 50 | ||
30 | 84,49 | 50 | – | 110,53 | – | 70 |
33 | 36,05 | 35 | 65,78 | 72,1 | 50 | 50 |
32 | 36,05 | 35 | 110,53 | – | 70 | – |
35 | – | – | 111,57 | 70 | ||
36 | – | – | 78,64 | 50 | ||
37 | – | – | 190,19 | 95 |
Таблица 3.3 – Сечения проводов марки СИП-3 по участкам линии
№ линии | Номинальное сечение жилы, мм2 | Наружный диаметр, мм | Наружный диаметр жилы, мм | Удельное активное сопротивление, Ом/км |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
4 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
3 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
2 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
5 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
6 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
7 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
8 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
9 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
10 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
11 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
12 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
13 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
14 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
15 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
16 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
17 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
18 | 70 | 14,3 | 9,7 | 0,493 |
19 | 70 | 14,3 | 9,7 | 0,493 |
20 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
21 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
22 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
23 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
24 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
25 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
26 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
27 | 35 | 11,2 | 6,7 | 1,043 |
28 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
29 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
30 | 70 | 14,3 | 9,7 | 0,493 |
33 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
32 | 70 | 14,3 | 9,7 | 0,493 |
35 | 70 | 14,3 | 9,7 | 0,493 |
36 | 50 | 12,6 | 8,1 | 0,72 |
37 | 95 | 16,0 | 11,3 | 0,363 |
Пересчитаем реактивное сопротивление выбранных нами сечений в соответствии с формулой (3.2):