2 Совместный выбор схемы, номинального напряжения, номинальных параметров линии и трансформаторов проектируемой сети

Рисунок 1 – Схема 1 (слева), схема 2 (справа)

Рисунок 2 – Схема 3 (слева), схема 4 (справа)

Рисунок 3 – Схема 5 (слева), схема 6 (справа)

Рисунок 4 – Схема 7

Проведем совместный выбор схем соединений линий, которые приведены выше на рисунках 1-4. Для этого определим в каждом из вариантов число выключателей в начале линий, суммарные длины трасс и длины линий.

Таблица 4 – Данные о составе оборудования по вариантам

Показатель	№ варианта
	1	2	3	4	5	6	7
, шт.	3	5	3	4	8	6	6
, км	159,93	139,24	142,96	148,57	150,33	158,23	145,81
, км	276,07	255,38	258,31	241,36	271,95	287,76	262,91

Из составленных вариантов схем, отберем 3 варианта по минимуму расхода оборудования: схема 2, схема 3, схема 5.

Зная, что час, находимА/мм².

Для нахождения номинального напряжения и сечения проводов линии для схемы 3, определим наиболее и наименее загруженные линии. Наиболее загруженная линия – от пункта «А» до отпайки пункта «е» (84 МВА), а наименее загруженная линия – от отпайки до пункта «е» (13 МВА).

Применим формулу для расчета сечения проводов линии и определения оптимального номинального напряжения:

. (9)

При расчете сечений следует отказаться от рассмотрения схем 2 и 3 (значения мощностей в наиболее и наименее нагруженных линиях этих схем взаимно-одинаковы), поскольку нельзя подобрать соответствующие провода и номинальные напряжения.

Проведем расчет на примере схемы 5.

Таблица 5 – Расчет схемы 5

	, МВт	, МВар	, Ом/км	, Ом/км	, мм2 при , кВ				, км		, кВ		Марка
					35	110	220
дб	22	1,868	0,270	0,408	364	116	58	9,57		0,58		АС-120
вд	21	3,790	0,270	0,408	352	112	56	42,80		2,81		АС-120
ев	36,5	6,860	0,130	0,376	613	195	97	114,84		7,65		АС-240
Ае	49,5	9,433	0,108	0,366	831	264	132	85,60		6,85		АС-300
Аг	30	3,930	0,170	0,394	499	159	79	19,13		1,16		АС-185
							Σ	271,94		19,04

Наиболее загруженная линия – от пункта «А» до пункта «е» (49,5+9,433i=50,39), наименее загруженная – от пункта «в» до пункта «д» (21+3,790i=21,34). Поскольку только при номинальном напряжении равном 110 кВ каждые сечения проводов соответствуют рекомендуемым, поэтому подставим его в (9), тогда:

, (10)

. (11)

Для расчета потерь в j-й линии воспользуемся следующей формулой:

. (12)

Проведем расчет потерь в каждой линии схемы 5, взяв среднее геометрическое расстояние между проводами равным 4 м. Проведем расчет на примере одной из линий между пунктами «в» и «д»:

. (13)

Остальные расчеты представлены в таблице 5.

Рассчитаем потери по формуле:

.(14)

Проведем расчеты схемы 6 и схемы 7 по аналогии.

Таблица 6 – Расчёт схемы 6

	, МВт	, МВар	, Ом/км	, Ом/км	, мм2 при , кВ				, км		, кВ		Марка
					35	110	220
дб	22	1,868	0,270	0,408	364	116	58	9,57		0,58		АС-120
1д	21	3,790	0,270	0,408	352	112	56	38,58		2,53		АС-120
е1	36,5	6,860	0,130	0,376	613	195	97	115,73		7,71		АС-240
1в	15,5	3,070	0,46	0,425	261	83	41	19,14		1,47		АС-95
Ае	49,5	9,433	0,108	0,366	831	264	132	85,60		6,85		АС-300
Аг	30	3,930	0,170	0,394	499	159	79	19,14		1,16		АС-185
							Σ	287,76		20,29

Таблица 7– Расчёт схемы7

	, МВт	, МВар	, Ом/км	, Ом/км	, мм2 при , кВ				, км		, кВ		Марка
					35	110	220
дб	22	1,868	0,270	0,408	364	116	58	9,57		0,58		АС-120
1д	21	3,790	0,270	0,408	352	112	56	42,80		2,81		АС-120
е1	13	2,573	0,460	0,425	219	70	35	38,28		2,46		АС-70
1в	36,5	6,860	0,13	0,376	613	195	97	76,56		5,10		АС-240
Ае	49,5	9,433	0,108	0,366	831	264	132	76,56		6,12		АС-300
Аг	30	3,930	0,170	0,394	499	159	79	19,14		1,16		АС-185
							Σ	262,91		18,23

Как видно из расчетов, потери в сети не превышают 20%, следовательно, варианты 6 и 7 пригодны для дальнейшего рассмотрения.

Рассчитаем мощности трансформаторов каждой подстанции приближенно с учетом 40%-й перегрузки при отключении одного из них по формуле:

(15)

Расчеты приведены в таблице 8.

Таблица 8 – Мощности трансформаторов каждой подстанции с учетом перегрузки

	б	в	г	д	е
, МВА	15,77	22,57	21,61	14,86	18,93

Подберем трансформаторы для каждой подстанции и их количество и проведем расчет количества выключателей, на стороне низшего напряжения и занесём их в таблицу 10.

Таблица 9 – Расчет количества выключателей на стороне низшего напряжения на каждой подстанции

б	8	0	1	2	1	12
в	12	2	4	2	4	24
г	11	1	2	1	2	17
д	12	1	2	2	2	19
е	14	2	4	1	4	25
					Σ	97