ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И РАСЧЁТ ДВУХ ИЗ

НИХ ПРИ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ

2,1 Составление вариантов схем сети.

N Конфигурация схемы длинна длинна кол-во выключа-

трассы провода телей на высоком

км. км. напряжении.

А-2

1-3

2-3

1 156 156 3-3

Итого 11

А-6

1-2

2 2-2

151 302 3-2

Итого 12

А-4

3 1-2

2-2

3-2

121 242 Итого 10

А-4

1-2

4 2-2

186 224 3-2

Итого 12

По количеству выключателей, длине трассы, длине провода

выбираем варианты 1и3.

СОСТОВЛЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И РАСЧЕТ ДВУХ ИЗ НИХ ПРИ МАКСИМАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ

2.1.Состовление вариантов схем сети.

Таблица 4

N варианта

Конфигурация схемы

длинна трассы км

длинна провода км

Количество выключателей на вы-соком напряжении

1 2 А

170

ПС А+ПС1+ПС2 2+3+3=8

1 А 2

190

2+2+2=6

1 А 2

120

240

2+2+2=6

По количеству выключателей , длине трассы и длине провода выберем более экономичные варианты 1 и 4 .

Вариант N1.

1 Sпр=28.16+j15.52

А 2

Sпр=12.138+j6.1

. Sпр=28.169+j16.198

Превращаем кольцевую сеть в линию с двухсторонним питанием.

А А¹

38км 37км 35км 46км

28+j15.52 12.138+j6.1 28.169+j16.198

(8)

S_A=[(28,16+j15.52 )118+(12.138+j6.1)81+(28.169+j16.198)46]/156=

=5601.832+j3070.568/156=35.9+j19.7

S_A^/=(28.16+j15.52)38+(12.138+j6.1)75+(28.169+J16.198)110=

=5078.99+j2829.04/156=32.6+j18.1

Делаем проверку

S_A+S_A^/= (9)

68.5+j37.8=68.5+j37.8

Находим мощности на каждом участке и точку токораспредиления.

А A^/

35.9+j19.7 1 7.74+j4.18 2 4.43+j1.9 3. 32.6+j18.1

28.16+j15.52 12.14+j6.1 28.17+j16.2

Подсчитываем токи на каждом участке и выберем сечение по экономической плотности тока. Для кольцевой сети находим Т_ср.

; (10)

T_cp=28.16*5700+12.14*4700+28.17*3500/28.16+12.14+28.17=4617.57 ч.

Участок 3-2

I_max= ; (11)

Imax=Ö4.43²+1.9²/Ö3*110*10³=25А

Участок 2-1

I_max2-1= Ö7.74²+4.18²/Ö3*110*10³=46А

Участок А-1

I_maxA-1=Ö35.9²+19.7²/Ö3*110*10³=214А

Участок А¹-3

Imax=Ö32.6²+18.1²/Ö3*110*10³=196A

Выбор сечения проводов методом экономических интервалов.

Iр = Iмах * ai * aт

Для участка А¹-3

Ip=196*1.05*1=205.8A

Для участка 3-2

Ip=25*1.05*1=26.25A

Для участка 2-1

Ip=46*1.05*1=48.3A

Для участка 1-А

Ip=214*1.05*1=224.7

По карте для Северного Урала район II.

Опоры – железобетон, линия одноцепная, район Сибири.

Данные сводим в таблицу:

участок	Smax: МВА	Imax: A	Ip A	Fct mm²	Iдоп А	Iп.ав А
А¹-3	35,9	196	205,8	240	610	410
3-2	7,74	25	26,25	120	390	241
2-1	4,43	46	48,3	120	390	241
1-А	32,6	214	224,7	240	610	410

Проверка выбранных проводов по нагреву в аварийном режиме.

А 68.5+j37.8 40.31+j22.3 28.17+j16.2 A¹

28,16+j15.52 12.14+j6.1 28.17+j16.2

Iав1-2=Iав3-2=ÖP²+Q²/Ö3*U=241A

Iав1-А=Iав3-A¹=410A

Iав£Iдоп

Выбранные сечения провода проходят по нагреву.

ПАРАМЕТРЫ ЛИНИЙ.

линия	длина.км	марка провода	Удельные параметры			Расчётные параметры
линия	длина.км	марка провода	r0 Ом/км	х0 Ом/км	q0 Мвар/км	R1 Ом	X1 ОМ	Qc Mвар
А¹-3	46	АС-240	0,120	0,405	0,0375	5,52	18,63	1,73
3-2	35	АС-140	0,249	0,427	0,0355	8,72	14,95	1,24
2-1	37	АС-140	0,249	0,427	0,0355	9,21	15,80	1,31
1-А	38	АС-240	0,120	0,405	0,0375	4,56	15,39	1,43

Расчёт ведём по формулам: R=Ro*l/n; X=Xo*l/n; Qc=n*Qo*l.

Составляем схему замещения сети:

A 1 2 3 A¹

4.56+j15.39 9.21+j15.8 8.72+j14.95 5.52+j18.63

j0.72 j0.72 j0.66 j0.66 j0.62 j0.62 j0.86 j0.86

28.16+j15.52 12.14+j6.1 28.17+j16.2

Подсчитываем расчётные нагрузки ПС и упрощаем схему замещения сети;

Sp₁= Snp1-j(Qc1/2+Qc2/2)=28.16+j15.52-(0.72+0.66)=28.16+j14.14

Sp2=12.14+j6.1-j(0.66+0.62)=12.14+j4.82

Sp3=28.17+j16.2-j(0.62+0.86)=28.17+j14.72

A 35.9+j17.2 1 7.7+j3.1 2 4.4+j1.7 3 32.6+j16.4 A¹

j0.72 28.16+j14.14 12.14+j4.82 28.17+j14.72 j0.86

Находим распределение мощностей в схеме с учётом действительных параметров

линий по формулам:

PA=GAAå(PiRiA+QiXiA)+BAAå(PiXiA-QiRiA)

QA=-GAAå(PiXiA-QiXiA)+BAAå(PiRiA+QiXiA) где,

GAA=RAA/R²AA+X²AA BAA=XAA/R²AA+X²AA

GAA=28.01/28.01²+64.77²=0.0056BAA=64.77/28.01²+64.77²=0.013

PA=0.0056(28.2*23.45+12.1*14.24+28.2*5.52+14.1*49.38+4.8*33.58+14.7*

*18.63)+0.013(28.2*49.38+12.1*33.58+28.2*18.63-14.1*23.45+4.8*14.24+

+14.7*5.52)=35.95

QA=-0.0056*1844.059+0.013*2120.561=17.24

SA=35.9+j17.2

PA¹=0.0056(28.2*22.49+12.1*13.77+28.2*4.56+14.7*46.14+4.8*31.9+14.1*

*15.39)+0.013(28.2*46.14+12.1*31.9+28.2*15.39-14.7+22.49+4.8*13.77+

+14.1*4.56)=32.65

QA¹=-0.0056*1660.141+0.013*1977.804=16.4

SA¹=32.6+j16.4

Проверка: SA+SA=S1p+S2p+S3p

68.5+j33.6=28.2+j14.1+12.1+j4.8+28.2+j14.7

Линия с двухсторонним питанием разделяется в точке потокораздела на

две радиальные линии:

35+j18.1 7.75+j4 4.4+j1.7 32.6+j14.4

j0.72 28.2+j14.1 7.7+j3.1 4.4+j1.7 28.2+j14.7 j0.86

0.61+j2.06 0.052+j0.9 0.016+j0.027 0.6+j2.04

Участок 1-2

Sк=7.7+3.1

DSл=Pk²+Qk²/Uн²(Rл+Xл)=7.7²+3.1²/110²(9.21+j15.8)= 0.052+J0.9

Sн=Sk+DSл=7.7+j3.1+0.052+j0.9=7.752+j4

Участок А-1

Sk=Sн1-2+Sp1=7.752+j4+28.2+j14.1=35.952+j18.1

DSл=35.95²+18.1²/110²(4.56+j15.39)=0.61+j2.06

Sн=35.95+j18.1+0.61+j2.06=36.56+j20.16

Sa=Sн-jQ/2=36.56+j20.16-j0.72=36.56+j19.44

Участок 2-3

Sk=4.4+j1.7

DS=4.4²+1.7²/110²(8.72+14.95)=0.016+j0.027

Sн=4.4+j1.7+0.016+j0.027=4.416+j1.727

Участок 3-А¹

Sk=4.416+j1.727+28.2+j14.7=32.62+j16.43

DS=32.62²+16.43²/110²(5.52+18.63)=0.6+j2.04

Sн=32.62+j16.43+0.6+j2.04=33.22+j18.47

Sa¹=33.22+j18.47-j0.86=33.22+j17.61

åSa=Sa+Sa¹=36.56+j19.44+33.22+j17.61=69.78+j37.05

Вариант N 3

1 Sпр=28.16+j15.52

A 2 Sпр=12.138+j6.1

3 Sпр=28.169+j16.198

40,29+j21.62 1 12.138+j6.1 2

28.16+j15.52 T=5700 12.138+j6.1

28.169+j16.198 3 T=4700

28.169+j16.198

T=3500

Tоки на каждом участке:

Imax=ÖP+Q/Ö3U

Участок А-1

Imax=Ö40.29²+21.62²/Ö3*110*2*10³=120A

Участок 1-2

Imax=Ö12.138²+6.1²/380.6*10³=35A

Участок A-3

Imax=Ö28.169²+16.198²/380.6*10³=85A

Выбор сечения проводов:

Ip=Imax*ai*at ai=1.05 at=1

Для участка А-1

Ip=120*1.05*1=126A

Для участка 1-2

Ip=35*1.05*1=36.75A

Для участка А-3

Ip=85*1.05*0.8=71.4

По карте, район Северного Урала -II. Опоры железобетонные,

линия двуцепная.

Участок Smax Imax Ip Fct Iдоп Iп.ав.

А-1 40,29 120 126 120 375 240

1-2 12,138 35 36,75 95 330 70

А-3 28,169 85 71,4 95 330 70

ПАРАМЕТРЫ ЛИНИЙ

линия	длина км	марка провод	удельные параметры			расчётные параметры
линия	длина км	марка провод	r0	x0	q0	R1	X1	Q1
A-1.	38	AC-120	0.249	0.427	0.0355	4.731	8.113	2.698
1.2	37	AC-95	0.306	0.434	0.035	5.661	8.029	2.59
A-3	46	AC-95	0.306	0.434	0.035	7.038	9.982	3.22

Расчётные формулы: r0*l/n X=x0*l/n Qc=n*q0*l

Схема замещения и действительные параметры:

А 4.73+j8.11 1 5.66+j8.03 2

j1.35 j1.35 j1.3 j1.3

28.16+j15.52 12.14+j6.1

7.04+j9.98

j1.61 j1.61 28.17+j16.2

Sp1=28.16+j15.52-j(1.35+1.3)=28.16+j12.87

Sp2=12.14+j6.1-j1.3=12.14+j4.8

Sp3=28.17+j16.2-j1.61=28.17+j14.6

41.18+j21.81 12.22+j4.91

j1.35 28.16+j12.87 12.14+j4.8

28.75+j15.43

j1.61 28.17+j14.6

Распределение мощностей по линиям с учётом потерь.

Участок 1-2

Sk=12.14+j4.8 DS=0.08+j0.11 Sн=12.22+j4.91

Участок А-1

Sk=40.38+j20.43 DS=0.8+j1.38 Sн=41.18+j21.81

Участок А-3

Sk=28.17+j14.6 DS=0.58+j0.83 Sн=28.75+j15.43

Sa=28.75+j15.43

åSa=69.93+j34.28

46км

37км

38км

Вариант N1 Вариант N3

38км

1 2*25 110/10

37км

Sp28.16+j15.52

2 А

A Sp=12.14+j6.1 2

35км

2*10 110/10

3 3

46км

Sp=28.17+j16.2 2*25 110/35/10

Вариант N1 Вариант N3

КлА-1=38*14=532т.руб Кл1-2=37*11.4=421.8т.руб Kл2-3=35*11.4=399т.руб. Kл3-A=46*14=644т.руб. Кл=1996.8т.руб. Kи=530+380+560=1470т.руб. Kc=1996.8+1470=3466.8т.руб. Ил=2.8*1996.8/100=55.9т.руб. Ип=9.4*1470/100=138.18т.руб Tcp=t=4617.6=2500т.руб DW=2500*(0.052+0.61+0.016+0.6)=3195 Иw=0.01*3195=31.95т.руб Ис=55.9+138.18+31.95=226.03т.руб Зпр=0.12*3466.8+226.03=642.046т.руб

КлA-1=38*18.1=687.8т.руб Кл1-2=37*17.8=652.6т.руб КлA-3=46*17.8=818.8т.руб Кл=2165т.руб Ки=430+310+525=1265т.руб Кс=2165.2+1265=3430.2т.руб Ил=2.8*2165.2/100=60.63т.руб Ип=9.4*1265/100=118.9т.руб DW=3700*0.8+2600*0.08+1500*0.58= =4038т,руб Иw=0.01*4038=40.38т.руб Ис=60.63+118.9+40.38=219.9т.руб Зпр=0.12*3430.2+219.9=631.524т.руб

631,5—100%

642 ---X%

X=642*100/631.5=101.6%

Варианты схем равнозначны, т. к. 3 вариант схемы отличается менее, чем

на 3% от варианта 1. По инженерным параметрам выбираем вариант 3.

4. ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА СХЕМЫ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Расчёт электрической сети в наиболее тяжёлом аварийном режиме.

Расчёт участков А-1 и 1-2

A 9,5+j16.2 1 11.3+j16.1 2

j0.67 j0.67 j0.64 j0.64

28.16+j15.52 12.14+j6.1

расчётные данные	А-1	1-2
R=r0l X=x0l Qc=q*l Qc/2	0.24938=9.5 0.42738=16.2 0.0355*38=1.34 0.67	0.30637=11.3 0.43437=16.1 0.035*37=1.29 0.64

Составляем баланс мощностей по участкам с учётом потерь и находим

мощность потребляемую от источника:

Sp1-2=12.14+j(6.1-0.64)=12.14+j5.46

SpA-1=28.16+j(15.52-j0.67-0.64)=28.16+j14.21

Участок 1-2

Sk=12.14+j5.46

DS=0.17+j0.24

Sн=12.31+j5.70

Участок А-1

Sk=12.31+j5.7+28.16+j14.21=40.47+j19.9

DS=1.6+j2.72

Sн=40.47+j19.9+1.6+j2.72=42+j22.6