11. Расчет замкнутой районной сети. Методику расчета замкнутой сети рассмотрим на примере

Рисунок 11.1 – Схема замкнутой сети

11.1 Определяем предварительное протекание мощностей в линиях предполагая, что сеть однородная с одинаковым сечением проводов

26+j18,4

Рисунок 11.2 – Электрическая сеть с двух сторонним питанием

55

(11,1)

(11,2)

(11,3)

(11,4)

Где L_j – суммарная длина линий от соответствующей нагрузки по противоположной точки питания В

L_АВ¹ - суммарная длина линий между точками питания

L¹_j - суммарная длина линий от соответствующей нагрузки до точки питания А

Мощности на линиях1-2 и 2-3 определим на основании 1 закона Кирхгофа

(11,5)

(11,6)

Проверка расчета в точке токораздела номер 2

(11,7)

26+j18,4+24+j16,6= 50+j35 MBA

Определяем сечения проводов на каждом участке сети по основному методу:

j_э-экономической плотности тока

Линия 1-2

Ток в линии==0,167 кА (11,8)

Сечение проводов определяем по условию

(11,9)

где j_э =1 А/мм² из [5,C548] при

Выбираем провода АС-150/19 из [5,C428] =450 A

Сечение стальных жил зависит от района по гололеду для 1, II района принимается сечение жил минимальное, для Ш района – среднее, для особого района – наибольшее.

Выбранные провода по «короне» проходят, т.к. минимальное сечение проводов, обеспечивающее отсутствие «короны» 70 мм² (АС- 70/11)

Линия 3-2 (11,10)

j _э = 1 A/мм² при Т_max= 5000 час

(11,11)

Выбираем провода типа АС-150/19, по «короне» проходят, т.к.

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Линия А-1 (11,12)

j _э=1,1 A/мм² из [5,C548] при Т_{max ср 1,2} =4393 час

при =4393 час

(11,13)

(11,14)

На участке А-1 запроектируем 2 ВЛ, т.к.

(11,15) выбираем провода

АС-185/24 по «короне» провода проходят, т.к.

Линия А¹-3 (11,16)

(11,17)

Где (11,18)

j _э=1 A/мм² при Т_{max ср 2,3} ? = 5857 час

Выбираем провода АС- 300/39 двухцепной линии, провода по «короне» проходят, т.к.

Проверка проводов на нагрев, рассмотрим аварийные режимы.

Авария №1, повреждение линии В²-3

3

2

1

150+j 110

110+j 80

50+j 35

60+j 45

A

X- A’

60+j 45

40+j 30

Рисунок 11.3 - Схема сети для аварии №1

Авария №2, повреждение линии А-1

1

2

3

В

A- X

40+j 30

90+j 65

40+j 30

50+j 35

60+j45

150+j 110

Рисунок 11.4 – Схема сети при аварии №2

Авария №3, повреждение линии 1-2

3

X

1

2

В

40+j 30

40+ j 30

50+j 35

50+j 35

60+j 45

110+j 80

Рисунок 11.5 – Схема сети при аварии №3

Авария №4, повреждение линии 2-3

X

В

1

2

3

50+j 35

60+j 45

60+j 45

50+j 35

40+j 30

90+j 65

Рисунок 11.6 – Схема сети при аварии №4

Проверим провода на нагрев; из 4 аварийных режимов для каждой линии определим наиболее тяжелую аварию.

Линия А-1.Наиболее тяжелой аварией является авария №1

(11,19)

Условие проверки проводов на нагрев

; AC-185/24 I _доп = 520А

Т.к. на участке 2 линии, работающее параллельно

2*520 > 977А; 1040 > 977 A

Линия 1-2.Наиболее тяжелой аварией является авария №1

(11,20) провода АС- 150/19, I_доп=450А

I _доп= 450< 714 A по нагреву не проходят, поэтому выбираем 2 линии с проводами из условия нагрева типа АС- 120/19; I _доп = 390А

Линия 3-2. Наиболее тяжелой аварией является авария №2

(11,21)

; для проводов типа АС- 150/19; I_доп=450А

? 450 583 А по нагреву провода не проходят, выбираем из условия нагрева провода типа АС-240/39 ; I_доп=610А

610 > 583 A

Линия В¹-3. Наиболее тяжелым повреждением является авария №2

I _доп. =710А

2 * I _доп. ≥I _{max ab}

2*710> 977A

1420 >977A

Где I_{max ab} (A¹-3)?= I_{max ab} (A-1) =977A

Линии на участках А-1;1-2;В¹-3 выбираем двухцепными на железо- бетонных опорах, провода на опорах располагаются вертикально (бочкой) с Д = 3,5 м, на участке 2-3 выбираем одноцепную линию с расположением проводов треугольником с Д = 5 м из [3,C40]

Среднегеометрическое расстояние составит для линии 2-3

Д=Д_срг=5м

Для линий А-1 и 1-2 Д _срг = Д = 3,5м

Для линии А¹-3 Д _срг = Д = 6м

Определение параметров схемы замещения определим в таблице 11.1

Таблица 11.1 – Технические данные проводов

№ лин	Длина линии Км.	Тип провода	r0 Ом/км	х0 Ом/км	в0*10-6 Ом/км	R Ом	Х Ом	В*106 Ом	QB MBA p
A-1	40	АС-185/24	0,157	0,386	2,96	6,28	15,4	118,4	1,43
1-2	30	АС-120/19	0,25	0,4	2,85	7,5	12	85,5	1,03
2-3	20	АС-240/39	0,124	0,401	2,85	2,48	8,02	57	0,34
A1-3	35	АС-300/39	0,099	0,404	2,81	3,47	14,14	98,4	1,2

Расчет параметров таблицы 2.5 произведен по формулам

из [5,C428,435]

Линии 2-3: Q_B= V_H² B (11,22)

Примечание: Если производится расчет местной сети:

1

R₁/2=3,14

X₁/2=7,7

R_2/2=3,75

X₂/2=6,0

R₃=2,48

X₃=8,02

R₄/2=1,74

X₄/2=7,07

1.3 Составляем полную эквивалентную схему замещения сети

1

2

2

3

В

А

-j1,43

-j1,43

-j1,03

-j1,03

-j0,34

- j0,34

-j1,2

-j1,2

S_np1=40+j30

S_np2=50+j35

S_np3=60+j43

Рисунок 11.7 – Полная схема замещения цепи

11.4 Определение расчетных нагрузок и составление расчетной схемы замещения

59

S¹₁=3,14+j7,7(Ом)

3,75+j6

2,48+j8,02

1,74+j7,07

А

1

2

3

S_i

S₄

В

S₂

S₂

S₃

S₃

S_c

Sc

-j1,43

71,44+j43

S_1-2=31,44+j15,46

S_2-3=18,2+j18,39

78,2+j61,85

-j1,2

S_pасп1=40+j27,54

S_pасп2=50+j33,63

S_pасп3=60+j43,46

Рисунок 11.8 – Расчетная схема замещения сети

(11,23)

(11,24)

(11,25)

11.5 Определим предварительное протекание мощностей в линиях.

Расчет ведем по «длинным» формулам, т.к. частные случаи расчета сети не подходят

(11,26)

(11,27)

Где - активная проводимость сети

(11,28) (11,29)

R_AВ¹=3,14+3,75+2,48+1,74=11,11(Ом); X_AA¹= 7,7+6+8,02+7,07 =28,79 (Ом)

- реактивная проводимость сети Rj; Xj -суммарные, активные и индуктивные сопротивления от отсутствующей нагрузки до противоположной точки питания.

Мощности выходящие из точек питания определим

P_A=0,0116(40*7,97+27,54*21,09+50*4,22+33,63*15,09+60*1,74+43,46*7,07)+0,0302(40*21,09-27,54*7,94+50*15,09-33,63*4,22+60*7,07-43,46*1,74)=0,0116*2029,8+0,0302*15,85,18 ? =71,44 MBT

Q_A= -0,0116*1585,18+0,0302*2029,8= 43 MBAp

P_В=0,0116(60*9,37+43,46*21,72+50*6,89+33,63*13,7+40*3,14+27,54*7,7)+0,0302(60*21,72-43,46*9,37+50*13,7-33,63*6,89+40*7,7-27,54*3,14)=0,0116*2649+0,0302*1570,82 =78,2 MBT

Q_В= -0,0116*1570,82+0,0302*2649= 61,85 MBAp

Мощность на участке 1-2

(11,30)

Мощность на участке 3-2

(11,31)

Проверим расчет в точке токораздела №2

(11,32)

31,44+j15,46+18,2+j18,39≈50+j33,63

49,64+j33,85≈50+j33,63

Погрешность расчетов:

По активной мощности (11,33)

По реактивной мощности (11,34)

11.6 Определение мощностей в начале и в конце каждой линии.

Расчеты проводятся от точки токораздела к источникам питания.

Мощность в конце линии 1-2

Мощность в конце линии 3-2

(11,35)

Мощность в конце линии А-1,определяется на основании 1 закона Кирхгофа

(11,36)

Мощность в начале линии А-1

(11,37)

Мощность выходящая с шин подстанции А

(11,38)

Мощность в начале линии 2-3

(11,40)

Мощность в конце линии В-3

(11,41)

Мощность в начале линии В-3

(11,42)

Мощность выходящая с шин подстанции В

(11,43)

11.7 Определение напряжений в точках электрической сети.

Расчет следует вести от точек питания к точке токораздела.

(11,44)

(11,45)(11,46)

(11,47)

Проверка расчета сети

108,9108,9 кв

Погрешность расчета

%5% (11,48)

61