Выбор сечений проводов и (при необходимости) ориентировочной мощности компенсирующих устройств. Уточнение конфигурации сети

Сечение проводов по экономической плотности тока рассчитываем по формуле:

,                                                  (4.1)

где F – сечение провода, мм²;I – расчетный ток в линии для нормального режима максималь­ных нагрузок, А; j_э – экономическая плотность тока, определяемая по T_{нб ср}.

Средневзвешенное значение времени использования наибольшей нагрузки определяем по формуле:

                                                 ,                                         (4.2)

гдеP_нбi и Т_нбi – наибольшая активная нагрузка и время использования наибольшей активной нагрузки в i-м узле.

Схема 1

Следовательно, j_э = 1 А/мм²; для ветви 5-6 – j_э = 1,1 А/мм².

Схема 2

Следовательно, j_э = 1 А/мм²; для ветви 4-6 – j_э = 1,1 А/мм².

 Таблица 4.1 – Расчет для схемы 1, выбор сечения проводов по экономической плотности тока

Ветвь	Ток нормального режима Iнр, А	Сечение провода, мм²	Марка провода, мм²
1-3	348	348	АС 240/32
1-5	324	324	АС 240/32
2-3	75	75	АС 70/11
2-в	165	165	АС 150/24
3-5	23	23	АС 70/11
4-5	46	46	АС 70/11
4-в	225	225	АС 240/32
5-6	78	71	АС 70/11

 

По условиям образования короны ПУЭ рекомендует принимать для линий 110 кВ провода диаметром не менее 11,3 мм (АС-70).

Выполним расчет потокораспределения в режиме наибольших нагрузок и послеаварийных режимов при выбранных марках проводов для проверки их по нагреву.

Таблица 4.2 – Исходная информация по ветвям

Ветви	L, км	Кол-во цепей	ro, Ом/км	xo, Ом/км	bo·10-6, См/км	R, Ом	X, Ом	B·10-6, См
1-3	22,3	1	0,118	0,405	2,81	2,6	9,0	62,7
1-5	25,4	1	0,118	0,405	2,81	3,0	10,3	71,4
2-3	22,3	1	0,422	0,444	2,55	9,4	9,9	56,9
2-в	33,9	1	0,204	0,42	2,7	6,9	14,2	91,5
3-5	21,6	1	0,422	0,444	2,55	9,1	9,6	55,0
4-5	37,7	1	0,422	0,444	2,55	15,9	16,8	96,2
4-в	24,6	1	0,118	0,405	2,81	2,9	10,0	69,2
5-6	30,8	1	0,422	0,444	2,55	13,0	13,7	78,5

 

Выполним расчеты потокораспределения в режиме наибольших нагрузок и в послеаварийных режимах при выбранных номинальном напряжении сетей и сечениях ветвей. Потребовалась установка КУ в следующих узлах: 2 – 10 Мвар, 3 – 20 Мвар.

 

 

Таблица 4.3 – Результаты расчёта послеаварийных режимов (токи) (схема 1)

Номер начала ветви	Номер конца ветви	Ток при отключении ветви сети, А									Ток Iмакс, А	Iдоп, А
		1-3	1-5	2-3	2-7	3-5	4-5	4-7	5-6	Iнорм.
1	3		587	266	349	248	275	215	246	274	587	<605
1	5	579		286	219	304	271	395	221	271	579	<605
2	3	25	96		195	51	53	175	37	41	195	<265
2	7	218	121	195		147	156	353	161	157	353	<450
3	5	211	293	67	77		36	186	25	42	293	<265
4	5	62	46	58	149	16		255	19	18	255	<265
4	7	193	302	201	363	245	241		228	233	363	<605
5	6	77	82	74	74	75	74	76		74	82	<265

 

Таблица 4.4 – Результаты расчёта послеаварийных режимов (напряжения) (схема 1)

Номер узла	Напряжение при отключении ветви сети, В								Uнр,В	Uмакс, В	Uмин, В
	1-3	1-5	2-3	2-7	3-5	4-5	4-7	5-6
1	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8
2	106,6	109,3	110,9	110,6	115,1	114,6	120,6	115,3	114,9	120,6	106,6
3	106,4	111,6	116,0	114,8	116,3	115,8	116,7	116,1	115,8	116,7	106,4
4	108,3	106,7	112,5	119,9	114,3	113,6	102,1	115,1	114,5	119,9	102,1
5	110,7	104,9	114,5	115,5	114,2	114,9	112,6	115,6	114,8	115,6	104,9
6	108,1	102,2	112,0	113,0	111,7	112,5	110,2		112,4	113,0	102,2
7	110,9	110,9	115,0	124,2	117,7	117,1	124,2	118,2	117,7	124,2	110,9

 

Токи в послеаварийных режимах не превышают допустимых значений для проводов по нагреву, напряжения в допустимых пределах.

Таблица 4.5 – Расчет для схемы 2, выбор сечения проводов по экономической плотности тока

Ветвь	Ток нормального режима Iнр, А	Сечение провода, мм²	Марка провода, мм²
1-3	371	371	АС 240/32
1-5	302	302	АС 240/32
2-3	73	73	АС 70/11
2-в	160	160	АС 150/24
3-4	45	45	АС 70/11
4-5	66	66	АС 70/11
4-6	79	72	АС 70/11
4-в	231	231	АС 240/32

 

По условиям образования короны ПУЭ рекомендует принимать для линий 110 кВ провода диаметром не менее 11,3 мм (АС-70).

Выполним расчет потокораспределения в режиме наибольших нагрузок и послеаварийных режимов при выбранных марках проводов для проверки их по нагреву.

Таблица 4.6 – Исходная информация по ветвям

Ветвь	L, км	Кол-во цепей	ro, Ом/км	xo, Ом/км	bo·10-6, См/км	R, Ом	X, Ом	B·10-6, См
1-3	22,3	1	0,118	0,405	2,81	2,6	9,0	62,7
1-5	25,4	1	0,118	0,405	2,81	3,0	10,3	71,4
2-3	22,3	1	0,422	0,444	2,55	9,4	9,9	56,9
2-в	33,9	1	0,204	0,42	2,7	6,9	14,2	91,5
3-4	41,6	1	0,422	0,444	2,55	17,5	18,5	106,0
4-5	37,7	1	0,422	0,444	2,55	15,9	16,8	96,2
4-6	23,1	1	0,422	0,444	2,55	9,7	10,3	58,9
4-в	24,6	1	0,118	0,405	2,81	2,9	10,0	69,2

 

Выполним расчеты потокораспределения в режиме наибольших нагрузок и в послеаварийных режимах при выбранных номинальном напряжении сетей и сечениях ветвей. Потребовалась установка КУ в следующих узлах: 2 – 16 Мвар, 3 – 28 Мвар, 4 – 10 Мвар, 5 – 25 Мвар, 6 – 5 Мвар.

 

Таблица 4.7 – Результаты расчёта послеаварийных режимов (токи) (схема 2)

Номер начала ветви	Номер конца ветви	Ток при отключении ветви сети, А									Ток Iмакс, А	Iдоп, А
		1-3	1-5	2-3	2-7	3-4	4-5	4-6	4-7	Iнорм.
1	3		489	240	308	241	271	217	200	251	489	<510
1	5	510		223	165	221	187	185	306	211	510	<605
2	3	81	121		180	40	38	20	163	30	180	<330
2	7	280	60	175		138	139	160	329	147	329	<450
3	4	155	164	40	74		35	12	157	21	164	<390
4	5	319	210	36	33	34		12	128	25	319	<265
4	6	69	66	62	61	62	62		66	62	69	<265
4	7	150	335	210	364	242	241	217		232	364	<510

 

Таблица 4.8 – Результаты расчёта послеаварийных режимов (напряжения) (схема 2)

Номер узла	Напряжение при отключении ветви сети, В
	1-3	1-5	2-3	2-7	3-4	4-5	4-6	4-7	Uнр,В	Uмакс, В	Uмин, В
1	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8	118,8
2	102,7	113,7	116,6	113,2	117,1	117,1	118,0	119,3	117,3	119,3	102,7
3	101,1	115,9	117,7	116,8	117,6	117,6	118,0	116,9	117,7	118,0	101,1
4	105,6	111,0	116,8	119,6	116,9	116,9	118,3	110,9	117,2	119,6	105,6
5	115,0	104,6	117,5	118,2	117,5	117,5	117,9	115,8	117,6	118,2	104,6
6	104,1	109,6	115,5	118,3	115,5	115,5		109,5	115,9	118,3	104,1
7	107,8	115,0	119,7	123,9	119,9	119,9	121,1	124,2	120,2	124,2	107,8

 

Токи в послеаварийных режимах не превышают допустимых значений для проводов по нагреву, напряжения в допустимых пределах.