- •21. Лекция №21
- •21.1. Затраты на возмещение потерь мощности электроэнергии в элементах электрической сети
- •20.1.1. Определение потерь электроэнергии
- •21.1.2. Определение затрат на возмещение потерь
- •21.1.3. Определение ущерба от перерывов электроснабжения
- •21.2. Выбор номинального напряжения сети
- •21.3. Основы выбора сечения проводов и кабелей
- •21.4. Выбор экономически целесообразных сечений проводов и кабелей
- •Экономическая плотность тока
21.1.3. Определение ущерба от перерывов электроснабжения
Вероятный годовой ущерб от перерывов электроснабжения узла нагрузки мощностью k - м варианте схемы сети определяется как сумма ущербов от аварийных и плановых отключений потребителей [4]:
, (21.12)
где - математические ожидания ущербов от вынужденных и плановых простоев элементов схемы сети.
В свою очередь,
(21.13)
. (21.14)
Здесь - эквивалентные коэффициенты вынужденного и планового простоев;
- расчетные годовые удельные ущербы от аварийных и плановых ограничении электроснабжения, тыс. руб/();
- степень ограничения потребителей.
21.2. Выбор номинального напряжения сети
Наиболее целесообразна формула Стилла [4]:
(21.15)
и формула А. М. Залесского:
(21.15)
Первая из них дает приемлемые результаты при длинах линий, меньших 250 км, и передаваемых мощностях, не превышающих 60 Мвт. Вторая справедлива для линий больших мощностей с длинами, достигающими 1000 км. Как та, так и другая формулы позволяют определить только лишь ориентировочное значение номинального напряжения линии.
О
Рис.21.2. Экономически
целесообразные напряжения
Таблица 21.1
Экономически целесообразные значения номинальных напряжений.
Напряжение U,кВ |
Предельная мощность Р, МВт |
Предельная длина l, км |
||
наибольшая |
при предельной длине |
наибольшая |
при предельной мощности |
|
35 110 150 220 330 500 |
30 150 250 500 1000 2000 |
3 30 60 120 350 1000 |
70 200 300 400 600 1200 |
10 32 50 100 150 200 |
Данные табл. 21.1. относятся к одноцепным линиям. С их помощью устанавливаются границы экономически целесообразного применения того или иного напряжения, оцениваемые по длине линии и передаваемой по ней мощности.
21.3. Основы выбора сечения проводов и кабелей
При выборе проводов и кабелей по условию наивысшей экономической эффективности принимаются во внимание нормальные рабочие режимы электрических сетей. При выборе сечений проводов и кабелей приходится учитывать ряд ограничений. Одно из них определяется условиями нагрева.
Другое ограничение: требование поддерживать необходимый уровень напряжения у потребителей местных сетей. Для местных сетей характерно существенное превышение активного сопротивления над индуктивным. В этих условиях продольная слагающая падения напряжения практически равна потере напряжения [1]:
, (21.17)
где - слагающая суммарной потери напряжения, зависящая от активных сопротивлений сети;
- то же, но от ее индуктивных сопротивлений.
При слагающая составляет значительную долю от общей потери напряжения и ее изменение существенно влияет на величину . Поскольку погонное активное сопротивление линий обратно пропорционально их сечению
(21.18)
то при изменении сечения в рассматриваемых линиях оказывается возможным эффективно влиять на изменение величины .
При проектировании районных сетей ограничение по потере напряжения не учитывается. Объясняется это прежде всего тем, что непосредственные потребители энергии связаны с линиями районной сети трансформаторами и автотрансформаторами, способными регулировать напряжение в распределительных сетях. Другой причиной является сравнительно малая зависимость потери напряжения от сечений проводов, для которых . Изменение сечения приводит к заметному изменению и практически не влияет на . Поэтому при не удается заметно повлиять на суммарную величину при изменении сечения.
Указанные причины позволили при выборе сечения проводов районных сетей отказаться от учета ограничения, связанного с допустимой потерей напряжения в сети.
В ПУЭ указаны минимально допустимые сталеалюминиевых проводов: АС-70 при 110 кВ, АС-120 при 150 кВ и АС-240 при 220 кВ. Для линий 330 и 500 кВ, выполняемых расщепленными проводами.