Проектирование электрической сети Этапы и (стр. 3 из 5)
Параметрами ЛЭП являются:
1. активное сопротивление проводов
2. индуктивное сопротивление
3. емкостная проводимость и, вычисленная на ее основе, зарядная мощность Q
4. активная проводимость
Из этих четырех параметров не вычисляется активная проводимость, которая в основном зависит от короны и не поддается учету.
Активное сопротивление зависит от материала провода, сечения и длины участка ЛЭП. Рассчитываем активное сопротивление участков:
, (17) 
- удельное сопротивление 1 км, (18)l – длина участка, F – сечение алюминиевой части провода, мм2.
(Ом/км), 
(Ом).Результаты аналогичных расчётов сводим в таблицу №4.
При вычислении активного сопротивления R сталеалюминевых проводов стальная часть провода в расчет не принимается. Выяснить сопротивление одного километра можно не только выше приведенным расчетом, но и по справочным таблицам.
Индуктивное сопротивление определяется материалом проводника, диаметром провода и расстоянием между проводами различных фаз на опоре.
Рассчитаем индуктивное сопротивление участков:
, (19) 
– удельное сопротивление 1 км. (20) 
– среднее геометрическое расстояние между проводами, м (21) 
– физический радиус провода, мм (22)Fal, FFe – сечения алюминиевой и стальной частей провода, мм;
1,1 – коэффициент, учитывающий пустоты в проводах.
, 
(м) 
; 
(м) 
; 
(м) 
(мм) 
(мм); 
(Ом/км), 
(Ом)Результаты аналогичных расчётов сводим в таблицу №4.
Емкостная проводимость - В так же зависит материала проводов, диаметра провода и от расстояния между проводами различных фаз на одной опоре.
Вычисляем емкостную проводимость:
(23) 
- удельная проводимость, Ом-1/км; (24) 
(Ом-1/км), 
(Ом-1)Вычисляем зарядную мощность по участкам:
(25)где: U - номинальное напряжение линии, кВ
(Мвар)Результаты всех вычислений сводим в таблицу №4.
Таблица № 4
| величина/параметр | участок линии | ||||
| А - 1 | 1 - 2 | 1 - 4 | 4 - 3 | 3 - А | |
| длина, км | 66 | 30 | 54 | 38 | 70 |
| поток мощности, МВА | 91,59+j57,05 | 39 + j25,19 | 9,59 + j4,82 | 26,41+j18,27 | 79,41+j47,59 |
| ток, А | 283,2 | 121,8 | 28,2 | 84,3 | 242,96 |
| Тмах, ч | 5360 | 4500 | 4900 | 4900 | 6112 |
| Fэк, мм2 | 283,2 | 110,7 | 25,6 | 76,6 | 242,96 |
| выбранный провод | АС 300/39 Iдоп = 690 A | АС 240/32 Iдоп = 605 A | АС 240/32 Iдоп = 605 A | АС 240/32 Iдоп = 605 A | АС 240/32 Iдоп = 605 A |
| удельное активное сопротивление 1 км Ом/км | 0,105 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 |
| активное сопротивление, Ом | 6,93 | 3,9 | 7,02 | 4,94 | 9,1 |
| физический радиус провода, мм | 11,43 | 10,24 | 10,24 | 10,24 | 10,24 |
| удельное индуктивное сопротивление 1 км Ом/км | 0,432 | 0,44 | 0,44 | 0,44 | 0,44 |
| индуктивное сопротивление, Ом | 28,5 | 13,2 | 23,76 | 16,72 | 30,8 |
| удельная емкостная проводимость Ом - 1/км | 2,62×10-6 | 2,58×10-6 | 2,58×10-6 | 2,58×10-6 | 2,58×10-6 |
| емкостная проводимость, Ом - 1 | 173,1×10-6 | 77,4×10-6 | 139,32×10-6 | 98,04×10-6 | 180,6×10-6 |
| зарядная мощность, Мвар | 8,38 | 3,75 | 6,74 | 4,75 | 8,74 |
Проверка выбранных проводов в послеаварийном режиме:
При этом просчитываем отключение одного из участков сети, примыкающих к пункту А. Наиболее сложным, по последствиям аварии, будет отключение того из двух примыкающих к точке А участков, у которого сечение проводов больше. В этом случае по оставшемуся участку сети с меньшим сечением пройдет вся нагрузка сети.
Ранее выбранные повода должны удовлетворять условию: Iпа ≤ Iдоп
Составляем новую расчетную схему, на которой показываем все потоки мощностей в послеаварийном режиме.
Вычисляем токи по участкам в послеаварийном режиме по формуле 14.
(А) проходит, т.к. 526,1 ≤ 605 А.I3-4 = 367 A, I4-1 =255,1 А.
А так же должны проходить по допустимой потере напряжения:
(26)где: Р, Q - активные и реактивные мощности, проходящие по участкам, МВт и Мвар
U - номинальное напряжение линии. кВ
R, X - активные и индуктивные сопротивления по участкам линии, Ом.
Падение напряжения не должно превышать пределов регулирования РПН трансформаторов самого удаленного пункта потребления. Если же падение напряжения окажется больше, чем возможность регулирования, то это не может быть причиной для перевыбора проводов. В этом случае следует рассмотреть вопрос дополнительных средств регулирования напряжения с неизбежными дополнительными расходами на сооружение сети.
Реактивную мощность берем с учетом зарядной мощности.
Вывод: требуются дополнительные средства регулирования напряжения, так как выбранные для пункта 1 трансформаторы могут регулировать напряжение только в пределах ± 12%.Принимаю решение установить на одной из ПС батарею статических конденсаторов.
Допустимая потеря напряжения 12% или
Потери напряжения по участкам:
Очевидно, что у нагрузки 3 уровень напряжения находиться в допустимом пределе, а у нагрузки 4 потеря напряжения составляет 20,5 + 8,01 = 28,51 кВ. Следовательно, целесообразно установить в конце участка 3-4, т.е. на ПС 4 батарею статических конденсаторов.
Определим необходимую мощность конденсаторов:
(27) 
, откуда 
Выбираю по таблице 5.32 стр. 231 из (2) батарею с конденсаторами типа КС2-1,05-60 на установленную мощность 3 х 17,3 Мвар на напряжение 35 кВ, т.е. в пункте 4 появляется емкостная мощность 51,9 Мвар.
Сведем в схему:
Тогда новое распределение мощности по линии:
Реактивную мощность берем с учетом зарядной мощности
что допустимо.
Составление вариантов схем трансформаторных подстанций
Основные требования к главным схемам электрических соединений:
схема должна обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах, в соответствии с категорией нагрузки, с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания;