5. Расчет сечений проводов и мощности компенсирующих устройств для 2 варианта электрической сети

Мощность компенсирующих устройств аналогична схеме 1.

Потокораспределение показано выше.

Рассчитаем полные мощности, протекающие по ВЛ:

,МВА , А

Определяем сечения проводов для ВЛ:

АВ – 70 мм²; АD - 150 мм²; АC – 185 мм²; FC - 300 мм².

По экономической плотности тока выбираем провода ВЛ: Т_м › 5000 ч, J = 1 А/мм² , с целью однородности для ВЛ 110 кВ: АС – 150/24, I_доп = 450 А. Для ВЛ СF напряжением 220 кВ выбираем провод 300/39, I_доп = 690 А.

Таблица 1. Параметры ВЛ на 100 км

Номинальное сечение	Кол-во проводов в фазе	Активное сопротивление, Ом	Реактивное сопротивление, Ом	В0·10^-4, См
150/24	1	20,4	42	2,707
300/39	2	4,8	0,429	2,645

6. Выбор оборудования подстанций и станций для 2 – го варианта схемы

Выбор оборудования подстанций и станций для второго варианта схемы электрической сети аналогичен выбранному оборудованию для схемы 1.

Для надёжности электроснабжения линия FC выполняется двухцепной.

Стоимость постройки линий определяется по формуле: К_ВЛ =К_уд·L_ВЛ .

Коэффициент, учитывающий стоимость 1 км постройки ВЛ, для сталеалюмиевых одноцепных опор сечением 120/19 – 19,0 тыс.руб/км; 150/24 – 16,9 тыс.руб/км; для сталеалюминиевых двухцепных опор сечением 300/39 – 48,2 тыс.руб/км.

Схема 1

К_ВЛ1 =20·19,0+46·19,0+25·19,0+140·48,2 =8477 тыс.руб.

Схема 2

К_{ВЛ 2}=20·19,0+46·19,0+40·19,0+140·48,2 =8762 тыс.руб.

Схема 1 более выгодна с точки зрения экономичности и надежности. Для дальнейшего расчёта выбираем схему 1.

7. Расчет максимального режима энергосистемы

7.1. Расчет пс f

U_ВЖ U_НЖ ЭС F

S_FS Х_Т R_Т S_ЭСF

ВЛ

ΔS_ХХ S_FK

Рисунок 7. Схема замещения трансформаторной подстанции F

Расчет начинаем от электростанции F, режим которой задан. Расчет участка FC начинается с расчета трансформатора.

Определим мощность, протекающую по трансформатору ПС F.

S_FT = S_ЭСF – S_FK = P_TF + jQ_TF , где S_FK = 80+j81,6 МВА – мощность нагрузки с учетом компенсирующих устройств.

S_ЭСF = 275+j133,19 МВА – мощность, выдаваемая ЭС F.

S_FT = 275+ j133,19 – 80 – j81,6 = 195+j51,59 МВА.

Вычислим сопротивления трансформаторов, приведенные к стороне НН:

R_ТНН = R_Т/К_Н²; Х_ТНН = Х_Т/К_Н², где К_Н – номинальный коэффициент трансформации.

К_Н² = (U_ВН / U_НН)² = (220/10,5)² = 439.

R_ТНН = 3,2/439 = 0,0073 Ом.

Х_ТНН = 131/439 = 0,298 Ом.

Мощность на высокой стороне ПС F:

S_FB = S_FT - ΔS_FT – n ΔS_ХХ

Задаемся: U_ВЖ = 220 кВ, U_НЖ = 10,5*1,05 = 11,025 кВ

ΔU_Т = (P_TF* R_ТНН + Q_TF* Х_ТНН)/ U_НЖ = (195*0,0073+51,59*0,298)/11,025=1,52 кВ

Известно, что U_в.от.п = Uвн (1+(Е₀ n)/100) ,

где U_Н – номинальное напряжение трансформатора (высокой стороны),

Е₀ – ступень регулирования трансформатора в процентах,

n – номер отпайки.

Решив уравнение относительно n, получим:

n = ((U_в.от.*100)/ (U_вн*Е₀)) - 1, где

U_в.от = U_ВЖ U_НН/( U_НЖ + ΔU_Т) = 220*10,5/(11,025+1,52) = 184,14 кВ

Отсюда: n = (100/Е₀) ((U_в.от./ U_ВН) – 1), n = (100/1,5)*((184,14/220) – 1) = -10,86=

-11

U_в.от.д. = U_ВН (1+(Е₀ n)/100) = 220(1+1,5*(-11)/100) = 183,7 кВ

U_в.д. = ( U_НЖ + ΔU_Т) U_в.от.д/U_НН = (11,025+1,52) 184,14/11 = 210кВ

Потери в трансформаторе:

I_хх = 0,5; ∆ P_хх = 65 кВт

n ΔS_ХХ = 0,13+j1,25

n=2 – количество трансформаторов.

S_FВ = 195+j51,59 – 1,47 – j60,26 – 0,13 – j1,25 =193,4-j9,92МВА