Переменные потери определяют по формуле:
, (8.1)где
– мощность трансформатора, МВ∙А; – нагрузка подстанции, МВ∙А. кВт; МВАр;Определяем постоянные потери:
кВт; кВАр.Таблица 8.1 – Потери мощности в трансформаторах
№ п/ст | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
∆РТ, МВт | 0,09 | 0,027 | 0,112 | 0,12 | 0,167 | 0,188 |
∆QТ, МВАр | 2,33 | 0,75 | 2,67 | 2,92 | 2,43 | 3,65 |
∑∆РТ, МВт | 0,704 | |||||
∑∆QТ, МВАр | 14,75 | |||||
∆РпостТ, МВт | 0,072 | 0,038 | 0,072 | 0,027 | 0,054 | 0,027 |
∆QпостТ, МВАр | 0,26 | 0,224 | 0,26 | 0,175 | 0,35 | 0,175 |
∑∆РпостТ, МВт | 0,29 | |||||
∑∆QпостТ, МВАр | 1,444 |
9. Баланс активных и реактивных мощностей в системе
Выполним расчет баланса активных и реактивных мощностей в системе для варианта 1.
Уравнение баланса активной мощности:
, (9.1)где ΣРг – суммарная мощность источников, МВт;
ΣРн – суммарная мощность нагрузки;
ΣРл, ΣРт – суммарные потери мощности в линиях, трансформаторах;
Рс.н – расход на собственные нужды.
МВт.Уравнение баланса реактивной мощности
, (9.2)где
- зарядная мощность линий, МВАр. , (9.3)В нашем случае приходная часть баланса
МВАр.Определим зарядные мощности линий
Таблица 9.1 – Зарядные мощности линий для варианта 1
Линия | А-3 | 3-5 | 5-6 | 6-4 | 4-2 | 2-1 | А-1 |
Qс, МВАр | 1,49 | 1,38 | 0,36 | 1,01 | 1,06 | 0,74 | 0,98 |
∑Qс, МВАр | 7,02 |
Нагрузка сети:
МВАр.Подсчитываем расходную часть баланса:
75,02∙0,95+9,85-7,02+14,75+1,44=90,29 МВАр.
Убеждаемся, что в проектируемой сети вырабатывается реактивной мощности больше, чем потребляется (96,88 МВАр > 90,29 МВАр), поэтому нет необходимости в установке компенсирующих устройств.
Для остальных вариантов расчет аналогичен.
Таблица 9.2 – Баланс активных реактивных мощностей
№ вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
174,92 | 174,92 | 174,85 | 175 | 174,69 | |
96,88 | 96,88 | 96,88 | 96,88 | 96,88 | |
90,29 | 86,24 | 82,83 | 88,03 | 92,77 |
Учитывая полученные данные, делаем вывод, что установка компенсирующих устройств не требуется ни в одном варианте.
10. Выбор схем подстанций
В соответствии с рекомендациями [2] выбираем для транзитных подстанций схему с одной секционированной системой шин и с обходной системой шин. Для тупиковых подстанций выбираем схему мостик с выключателем в перемычке и цепях линий.
Таблица 10.1 – Схемы подстанций для варианта 1
№ узла | Число присоединений | Схема распределительного устройства 110 кВ | Число ячеек выключателей 110 кВ | |
Линий | Трансформаторов | |||
1 | 3 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 7 |
2 | 2 | 2 | 6 | |
3 | 3 | 2 | 7 | |
4 | 2 | 1 | 5 | |
5 | 2 | 2 | 6 | |
6 | 2 | 1 | 5 | |
Итого: 36 |
Таблица 10.2 – Схемы подстанций для варианта 2
№ узла | Число присоединений | Схема распределительного устройства 110 кВ | Число ячеек выключателей 110 кВ | |
Линий | Трансформаторов | |||
1 | 2 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 6 |
2 | 4 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 8 |
3 | 4 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 8 |
4 | 2 | 1 | Мостик с выключателем в перемычке и цепях линий | 3 |
5 | 4 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 8 |
6 | 2 | 1 | Мостик с выключателем в перемычке и цепях линий | 3 |
Итого: 36 |
Таблица 10.3 – Схемы подстанций для варианта 3
№ узла | Число присоединений | Схема распределительного устройства 110 кВ | Число ячеек выключателей 110 кВ | |
Линий | Трансформаторов | |||
1 | 2 | 2 | Мостик с выключателем в перемычке и цепях линий | 3 |
2 | 4 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 8 |
3 | 4 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 8 |
4 | 2 | 1 | Мостик с выключателем в перемычке и цепях линий | 3 |
5 | 4 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 8 |
6 | 2 | 1 | Мостик с выключателем в перемычке и цепях линий | 3 |
Итого: 33 |
Таблица 10.4 – Схемы подстанций для варианта 4
№ узла | Число присоединений | Схема распределительного устройства 110 кВ | Число ячеек выключателей 110 кВ | |
Линий | Трансформаторов | |||
1 | 2 | 2 | Мостик с выключателем в перемычке и цепях линий | 3 |
2 | 2 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 6 |
3 | 3 | 2 | 7 | |
4 | 2 | 1 | 5 | |
5 | 2 | 2 | 6 | |
6 | 2 | 1 | 5 | |
Итого: 32 |
Таблица 10.5 – Схемы подстанций для варианта 5
№ узла | Число присоединений | Схема распределительного устройства 110 кВ | Число ячеек выключателей 110 кВ | |
Линий | Трансформаторов | |||
1 | 3 | 2 | Одна секционированная система шин с обходной системой шин | 7 |
2 | 2 | 2 | 6 | |
3 | 3 | 2 | 7 | |
4 | 2 | 1 | 3 | |
5 | 4 | 2 | 8 | |
6 | 2 | 1 | Мостик с выключателем в перемычке и цепях линий | 3 |
Продолжение таблицы 10.5 | ||||
Итого: 32 |
11. Технико-экономическое сравнение вариантов
11.1 Определение капитальных вложений во все элементы электрической сети варианта 1
Экономическим критерием, по которому определяют наивыгоднейший вариант, является минимум приведенных затрат, вычисляемых по формуле