31. Выбор номинального напряжения сети.

П

З

U

ри увеличении номинального напряжения сети возрастает стоимость электрооборудования. С другой стороны, при снижении напряжения увеличиваются потери мощности и энергии, так как возрастает ток при той же передаваемой мощности. Примерная зависимость приведенных затрат от напряжения показана на рисунке 31.

Рисунок 31 - Зависимость затрат от напряжения

Напряжение, при котором затраты имеют минимум, называетсярациональным. Рациональное напряжение зависит от длины линий и передаваемой мощности и может быть определено следующими способами:

1. По специальным таблицам;

2. По номограммам;

3. По эмпирическим формулам, например

, (5.5)

, (5.6)

где U_рац – рациональное напряжение, кВ; P – передаваемая по данной линии активная мощность, МВт; l – длина линии, км.

После вычисления рационального напряжения предварительно намечаются два стандартных номинальных напряжения: ближайшее меньшее и ближайшее большее. Окончательный вариант выбирается на основе технико-экономического сравнения.

32. Условия выбора и проверки воздушных линий.

Воздушные линии с неизолированными проводами выбираются и проверяются

1. По нормированной плотности тока;

2. По допустимому нагреву в нормальном и послеаварийном режимах;

3. На коронный разряд;

4. По потерям напряжения.

Условие выбора по нормированной плотности тока имеет вид

, (32.1)

где I_max,нр – наибольший ток линии в нормальном режиме.

Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного. Для линий напряжением 750 кВ и выше нормированная плотность тока не используется, и выбор сечения осуществляется на основе технико-экономического расчета.

Проверка по допустимому нагреву осуществляется по условию

, (32.2)

где I_max – наибольший ток линии среди всех послеаварийных и нормального режимов.

Если условие (32.2) не выполнилось, то сечение провода следует увеличить. При невозможности увеличения сечения повышается номинальное напряжение или число цепей линии.

Проверка сечений на корону осуществляется при напряжениях 35 кВ и выше. Проверка сводится к условию

, (32.3)

где U_кр – критическое напряжение, выше которого начинается интенсивное коронирование, кВ;

r_пр – радиус провода, см;

D_ср – среднегеометрическое расстояние между фазами, см.

Минимально допустимые сечения по условиям короны: 35 кВ – F_min=35 мм², 110 кВ – F_min=70 мм², 220 кВ – F_min=240 мм². Тогда проверка линий с типовыми конструкциями фаз на корону может производиться по условию

, (32.4)

где F – ранее выбранное сечение провода, мм².

Условие проверки по потерям напряжения имеет вид

, (32.5)

где U – расчетная потеря напряжения от источника питания до наиболее электрически удаленного узла сети;

U_доп – максимально допустимая потеря напряжения.

Расчетная потеря напряжения обычно принимается равной сумме продольных составляющих падения напряжения, выраженных в процентах от номинального напряжения:

, (32.6)

где i – номер линии.

Условие (32.5) проверяется отдельно для нормального режима и для послеаварийных режимов. В питающих сетях в нормальном режиме U_доп=15%; в послеаварийном режиме U_доп=20%.