Пропускной способности распределительных сетей

ГОЛУБЕВ С.Г., ШЕВЧЕНКО Н.Ю., КТИ (ф) ВолгГТУ, г. Камышин

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ШЕВЧЕНКО Н.Ю.

Для распределительных сетей напряжением 6–10 кВ технологически допустимое максимальное значение передаваемой мощности определяется максимальным значением тока по условиям предельно допустимого нагрева проводника или уровнем напряжения у потребителей.

По условиям нагрева проводника предельная пропускная способность по активной мощности составит:

(1)

Из выражения (1) можно сформулировать следующие пути повышения пропускной способности распределительной электрической сети.

Повышение номинального напряжения. Пропускная способность увеличивается соответственно при повышении напряжения с 220 до 380 В – в 1,73 раза; с 6 до 10 кВ – в 1,73 раза; с 10 до 20 кВ – в 2 раза;
с 35 до 110 кВ – в 3 раза.

Повышение площади сечения проводов воздушных линий электропередачи. Например, при замене провода АС-50 на АС-70 для одноцепной линии пропускная способность линии увеличится на 26 %, а при замене провода АС-50 на АС-95 для двухцепной линии – на 57 %.

Для повышения передаваемой активной мощности без увеличения тока необходимо разгрузить линию по реактивной мощности, при этом повышается коэффициент мощности. В качестве источников реактивной мощности применяют: конденсаторные батареи, синхронные компенсаторы, тиристорные компенсаторы.

Применение изолированных проводов. Например,на ВЛ 10 кВможно применять самонесущие провода с защитной изоляцией из светостабили-зированного сшитого полиэтилена (СИП-3) или провода ПЗВ с защитной изоляцией из атмосферостойкого сшитого полиэтилена.

По условиям режима напряжения пропускная способность для одиночной линии составит:

(2)

Из формулы (2) можно наметить следующие пути повышения пропускной способности: повышение номинального напряжения или режимного напряжения; увеличение сечения провода; разделение перегруженной, протяженной линии на две части; сооружение дополнительных трансформаторных подстанций и некоторых участков новых линий; использование установок продольной и поперечной емкостной компенсации.

Повышение номинального напряжения с 6 до 10 кВ повышает пропускную способность сети в 3 раза; с 10 до 20 кВ – в 4 раза, с 35 до 110 кВ – в 9,8 раза. Повышение режимного рабочего напряжения возможно в пределах 10–15 %. Для автоматического регулирования напряжения применяют пункты ПАРН.

Увеличение сечения провода. При замене провода АС-50 на АС-70 при для одноцепной линии пропускная способность увеличится на 24 %, при замене провода АС-50 на АС-95 для двухцепной линии – на 47 %.

Разделение перегруженной, протяженной линии на две части может обеспечить снижение потерь мощности на две трети и снижение потерь напряжения.

Компенсация реактивной мощности может рассматриваться как альтернатива строительству новых трансформаторных подстанций ТП.

Использование установок продольной емкостной компенсации, включаемых в рассечку ЛЭП, позволяет существенно повысить пропускную способность сети по режиму напряжения.

Для компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения БК включают параллельно нагрузке (поперечная компенсация). При этом снижается не только ток нагрузки, но и потери активной мощности и повышается уровень напряжения в сети.

Эффективным способом повышения пропускной способности являются глубокие вводы. Допустимая потеря напряжения увеличивается при переходе с напряжения 6 на 10 кВ – в 3 раза, с 10 на 20 кВ – в 4 раза, с 35 на 110 кВ – в 10 раз. При этом увеличивается стоимость ВЛ и оборудования ПС и возрастают потери энергии на корону и емкостной ток линии.

Для обоснования выбора способа повышения пропускной способности для конкретного объекта необходимо произвести технико-экономический расчет.

УДК 620.9