3.Электрический расчет электропередачи 110 кВ

Схему замещения ЛЭП рекомендуется принять П - образной, трансформатора Г - образной. Таким образом, схема замещения электропередачи получит вид, представленный на рис. 3.

Рис. 3. Схема замещения ЛЭП и трансформатора

Здесь: r_л, x_л – активное и индуктивное сопротивление линии, Ом;

r_т, x_т – активное и индуктивное сопротивление трансформатора, Ом;

G_т, B_т –активная и индуктивная проводимость трансформатора, См;

В_л – емкостная проводимость линии, См;

S_ГПП – мощность на шинах 10 кВ, МВА.

Активное сопротивление двухцепной линии, Ом:

, (3.1)

где r₀ – активное сопротивление одного километра линии, Ом/км;

- длина линии, км.

Индуктивное сопротивление двухцепной линии, Ом:

, (3.2)

где ₀ – индуктивное сопротивление одного километра двухцепной линии, Ом/км. Для инженерных расчетов можно принять ₀=0,4 Ом/км.

Емкостная проводимость двухцепной линии, См:

, (3.3)

где В₀ – емкостная проводимость одного километра линии, См/км (выбирается из приложения 2 [3] в зависимости от расположения проводов и расстояния между ними). Можно принять, что провода расположены горизонтально, тогда среднее геометрическое расстояние между ними при U=110 кВ равно 40 м. Сопротивления трансформаторов определяются по формулам, Ом:

; (3.4)

, (3.5)

где Р_м – потери мощности при коротком замыкании, кВт (потери активной мощности в меди);

U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

S_н – номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н – номинальное напряжение основного вывода трансформатора, кВ.

Проводимости трансформаторов, См:

; (3.6)

, (3.7)

где Р_ст – потери активной мощности в стали трансформатора, приближенно равные потерям мощности при холостом ходе, кВт;

I₀ – ток холостого хода, %.

Величины Р_м, Р_ст, U_к, I₀, S_н, U_н выбираются из каталожных данных трансформатора ([3, 5], приложение 3).

Зарядная емкостная мощность двухцепной линии, Мвар:

. (3.8)

Согласно принятой П-образной схеме замещения половина емкостной мощности 0,5Q_c генерируется в начале линии и половина – в конце.

Определение мощностей на участках следует проводить в комплексной форме.

1) Определить потери мощности в трансформаторах.

Потери мощности имеют место в обмотках и проводимостях трансформаторов, которые для ГПП можно определить по формуле, МВА:

. (3.9)

Потери мощности в проводимостях трансформаторов, МВА:

, (3.10)

где m – число трансформаторов ГПП;

Q_ - потери реактивной мощности в стали трансформатора, Мвар:

, (3.11)

где S_н – номинальная мощность трансформатора, МВ А.

Определение мощности в начале линии электропередачи начинаем со стороны ГПП.

2) Определить мощность в начале расчетного звена трансформаторов S_н.тр. Для этого к потерям мощности в обмотках трансформаторов S_об необходимо прибавить мощность на шинах 10 кВ ГПП, МВА:

. (3.12)

3) Определить мощность S_п.тр, подводимую к трансформаторам.

Для этого к мощности в начале расчетного звена трансформаторов S_н.тр прибавить мощности потери в проводимостях трансформаторов, МВА:

. (3.13)

4) Определить мощность в конце линии передачи S_кл (в конце звена).

Для этого алгебраически сложить мощность, подводимую к трансформаторам, с половиной зарядной мощности линии, МВА:

. (3.14)

5) Определить потери мощности в сопротивлениях линии, МВА:

. (3.15)

6) Определить мощность в начале линии S_нл (в начале звена).

Для этого суммировать мощность в конце звена с потерями мощности в линии, и прибавить половину зарядной мощности ЛЭП, МВА:

. (3.16)