3. Выбор оборудования на пс Новая-2.

На основании проведенных расчетов осуществляем выбора марки и мощности трансформаторов на ПС Новая, цепности и сечения проводов ВЛ до ПС Новая.

При проектировании ВЛ напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения проводов производится по нормативным обобщенным показателям. В качестве таких показателей используются нормативные значения экономической плотности тока.

Суммарное сечение (F) проводов фазы проектируемой ВЛсостовляет:

F=Iр/jн,

где: Iр - расчетный ток, А;

jн – нормированная плотность тока, А/мм²

В соответствии с правилами устройства электроустоновок (ПУЭ) нормированы следующие значения плотности тока для ВЛ 35-500 кВ таблица 8.

Таблица 7. Нормированые значения плотности тока ВЛ

Проводники	Плотность тока, А/мм^2, при числе часов использования максимума нагрузки, Тмах, ч/год
Неизолированные провода и шины: медные алюминиевые	Более 1000 до 3000	Более 3000 до 5000	Более 5000
	2 1	1,7 0,9	1,4 0,8

В качестве проводников выбираем алюминиевые неизолированные провода, часов использование максимума нагрузки более 5000 ч/год. Отсюда следует плотность тока составляет 0,8 А/мм².

Значение Iр определяется по выражению:

Iр= I₅ ·α_i·α_t,

где I₅- ток линии на пятый год ее эксплуатации в нормальном режиме, рассчитывается по формуле:

I₅=P/п_ц·cosφ· ·Uном=4/2·0.8· ·110=13,12кА,

где п_ц-2 количество цепей, исходя из требований обеспечения надёжности электроснабжения потребителей, нормами технологического проектирования подстанций на районных подстанциях, объект имеет потребителей первой и второй категорий;

Р- мощность нагрузки.

α_i-коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии. Для линий 110-220 кВ значение α_i может быть принято равным 1,05 [1].

α_t-коэффициент, учитывает число часов использования максимальной нагрузки ВЛ ( Тмах), выбирается по табл. 3.13 [1] для ВЛ 35-330 равно 1.0.

Значение Iр:

Iр= I₅ ·α_i·α_t=13,12·1,05·1,0=13,77 кА

Суммарное сечение (F) проводов фазы проектируемой ВЛсостовляет:

F=Iр/jн=13,77/0,8=17,22 мм²

Для питания ПС Новая-4 из выше приведенных расчетов сечения проводов по табл. 3.8 [1], выбираем сталеалюминевый провод марки АС 95/16.

Число трансформаторов на подстанциях 110 кВ и выше определяется категориями потребителей по требуемой степени надежности. Исходя из требований обеспечения надёжности электроснабжения потребителей, нормами технологического проектирования подстанций на районных подстанциях, имеющих потребителей первой и второй категорий, как правило, предусматривается установка двух трансформаторов.

Выбор мощности трансформаторов классов напряжения до 110 кВ включительно производится согласно стандарту 14209-97. В соответствии со стандартом в аварийных ситуациях трансформаторы классов напряжения до 110 кВ включительно допускают перегрузку в 1,4 номинальной мощности. Перегрузка допускается на время максимума нагрузки продолжительностью не более 4 ч в сутки при условии, что предшествующая нагрузка состовляла не более 0,8 номинального значения и температура охлаждающего воздуха во время перегрузки t=20^о С. Поэтому для двухтрансформаторной ПС при отсутствии резервирования по сетям вторичного напряжения мощность каждого трансформатора должна быть не выше 0,7·Рmax, но не менее Рmax/2.

Для двухтрансформаторной ПС выбираем мощность трансформаторов по формуле

Sтном≥0,7·Рmax=0,7·6=3,2 МВА

Выбираем по справочнику [1] два трансформатора ТМН 6300/110, параметры данного трансформатора приведены в таблице 9.

Таблица 8. Технические данные трансформатора

Марка трансформатора	Sн, МВА	UВН, кВ	UСН, кВ	UНН, кВ	Регул.напряж.	∆Pх, кВт	Ix, %	∆Pк, кВт
ТМТН – 6300/110	6,3	115	35	6	±9х1,78%	12,5	1,1	12,7

Вычислим величину максимального рабочего тока в цепи трансформатора.

Iраб= Sном/ ∙Uном, кА

где S_ном – номинальная мощность устанавливаемого трансформатора, кВА;

U_ном – номинальное напряжение на стороне ВН, кВ;

Iраб= Sном/ ∙Uном=6300/ ∙110=33,1, кА

Так как мощность трансформаторов меньше 25 МВА, количество потребителей III категории достаточно большое и подстанция является тупиковая, выбираем два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.

Из заданных 6 МВт нагрузки на ПС Новая-2, 2.5 МВт питают синхронные двигатели (по 1,25 МВт каждый), параметры которого приведены в таблице 9.

Таблица 9. Параметры синхронного двигателя.

Тип	Рном, кВт	Uном, кВ	nном.об/мин	η, %
СДН15-49-6УЗ	1600	6	1000	95,2

Вывод. Был расчитан и отрегулирован нормальный режим работы ЭЭС. Исходя из нормального режима, были смоделированы послеаварийные и ремонтные режимы. В послеаварийных режимах:

1. при аварийном отключение одной цепи ВЛ 110кВ ПС1-ПС2 режим балансируется и напряжение во всех узлах ЭЭС находятся в допустимых пределах;

2. при аварийном отключение одной цепи ВЛ 110кВ ПС2-ПС20 режим не балансируется и напряжение на ПС-20 «просидает» – для повышения устойчивости системы и восстановления напряжения была отключена часть нагрузки на ПС-2 на стороне 110 кВ (13,95+j8,7), на ПС-20, ПС-21, ПС-22 на стороне 35 кВ (10,4+j4,2), на стороне 6 кВ (10,4+j4,2);

3. при аварийном отключение одной цепи ВЛ 110кВ ПС20-ПС25 режим не балансируется и напряжение на ПС-20 «просидает» – для повышения устойчивости системы и восстановления напряжения была отключена часть нагрузки на ПС-20, ПС-21, ПС-22 на стороне 35 кВ (10,4+j4,2);

4. при аварийном отключение одной цепи ВЛ 110кВ ПС20-ПС25 режим не балансируется и напряжение на ПС-20 «просидает» – для повышения устойчивости системы была отключена часть нагрузки на ПС-19, ПС-18, ПС-17 на стороне 35 кВ (12,5+j5,3), а для восстановления напряжения изменяем коэффициент трансформации на Т27 и Т28 подстанции ПС-21 путем включения еще одной отпайки РПН и на Т29 и Т30 подстанции ПС-22 путем включения еще двух отпайки РПН;

5. при аварийном отключение одной цепи ВЛ 110кВ ПС13-ПС7 режим балансируется и напряжение во всех узлах ЭЭС находятся в допустимых пределах;

6. при аварийном отключении одной цепи ВЛ 110кВ ПС2-ПС20 режим не балансируется и падает напряжение на узлах сети – для повышения устойчивости системы была отключена часть нагрузки на ПС-17, ПС-18, ПС-19, ПС-20 на стороне 35кВ (24,85+j10,8);

7. при аварийном отключении одной цепи ВЛ 110кВ ПС20-ПС25 при ремонте одной цепи ВЛ 110кВ П20-ПС25 режим балансируется, но напряжение на ПС-20 «просидает». Для восстановления напряжения изменяем коэффициент трансформации на Т23 и Т24 подстанции ПС-20 путем включения еще одной отпайки РПН, на Т25 и Т26 подстанции ПС-Новая-2 путем включения еще одной отпайки РПН, Т27 и Т28 подстанции ПС-21 путем включения еще одной отпайки РПН, на Т29 и Т30 подстанции ПС-22 путем включения еще одной отпайки РПН.

На ПС новая-2 был выбран провод марки АС95/16 с длительно допустимым током 330 А, а так же трансформатор ТМТН – 6300/110 с учетом установленной нагрузки 6 МВт и допустимой перегрузки.