Выбор кольцевой и радиальной схемы

При построении схемы электрической сети руководствуемся следующими критериями:

1) При построении схемы сети необходимо разделить всех потребителей на категории по надежности электроснабжения. Выделить подстанции, потребители которых требуют 100% резерва по сети, и предварительно рассмотреть, какими путями может быть выполнено это требование;

2) В сети не должно быть обратных перетоков мощности, длина линий должна быть по возможности наименьшей, пересечение линий не допускается;

3) В качестве узловой подстанции выбирают подстанцию с наибольшей нагрузкой; если это невозможно в силу условий пункта 2, то выбирают подстанцию ближайшую к РЭС;

4) Длина линии, ведущей к подстанции с наибольшей мощностью, должна быть как можно меньше.

5) При кольцевой схеме самую мощную подстанцию, если ее мощность отличается в несколько раз от остальных, выносят из кольца.

Согласно ПУЭ все потребители электроэнергии по надежности электроснабжения делятся на три категории. Данный РЭС содержит потребителей I и II категорий.

Согласно приведенным критериям составляем схемы сети.

Рисунок 1 – Радиальная схема

Рисунок 2 – Кольцевая схема

Определение длин линий электропередачи

лина ЛЭП определяется по формуле:

где m – масштаб.

Пример расчета для ЛЭП 4-1:

Аналогичным образом рассчитываются длины линий электропередач для остальных участков. Полученные расчеты занесем в таблицу 3.

Таблица 3 - Длины участков ЛЭП

Схема	Обозначение ЛЭП	Диспетчерский номер ЛЭП	Длина ЛЭП L, км
Радиальная	РЭС-ПС4	0-4	72,8
	ПС4-ПС1	4-1	102,96
	ПС4-ПС3	4-3	101,98
	ПС3-ПС2	3-2	36
Кольцевая	РЭС-ПС4	0-4	72,8
	ПС4-ПС1	4-1	102,96
	ПС1-ПС2	1-2	106,3
	ПС3-ПС2	3-2	36
	ПС4-ПС3	4-3	101,98

Определение потоков мощности в линиях

Для радиальной сети потоки мощности ,

соответствуют мощности, питаемых нагрузок ,

, МВА

, МВА

МВА

Для кольцевой сети производим расчет потокораспределения в кольце, считая цепь однородной.

Уравнения расчета потока мощности на головных участках сети

составляются по правилу моментов:

Проверка: сумма потоков мощностей на головных участках должна быть равна сумме мощностей нагрузок ПС.

Проверка выполняется, следовательно, потоки мощности на головных участках найдены верно.

Найдем значения мощностей на оставшихся участках, используя первый закон Кирхгофа, примененный последовательно для каждой точки включения нагрузки.

Проверим баланс мощности в точке потокораздела

Выбор номинальных напряжений сети

Номинальное напряжение сети влияет как на её технико-экономические показатели, так и на технические характеристики. Так при повышении номинального напряжения уменьшаются потери мощности и электроэнергии, т. е. снижаются эксплуатационные расходы, уменьшаются сечения проводов, растут предельные мощности, передаваемые по линиям, облегчается перспективное развитие сети, но увеличиваются капиталовложения на сооружения сети. Сеть меньшего напряжения, наоборот, требует меньших капиталовложений, но увеличиваются эксплуатационные расходы за счет потери мощности и электроэнергии, обладает меньшей пропускной способностью. Из сказанного следует, что выбор номинального напряжения сети является очень важным при ее проектировании. Номинальные напряжения электрических сетей в России установлены действующим стандартом [2].

Выберем номинальные напряжения для радиальной сети по графику зависимости  P(L).

Рисунок 1 – График P(L) для выбора напряжения на линиях (радиальная сеть)

Выберем номинальные напряжения для кольцевой сети по графику зависимости  P(L).

Рисунок 2 – График P(L) для выбора напряжения на линиях (кольцевая сеть)

Таблица 4 – Номинальные напряжения

Схема	Участок		Длина l, км	, МВА	Р, МВт
Радиальная сеть	0-4	2	72,8		124	220	220
	4-1	2	102,96		70	220	220
	4-3	2	101,98		44	220	220
	3-2	2	36		21	110	110
Кольцевая сеть	0-4	2	72,8		124	220	220
	4-1	1	102,96			220	220
	1-2	1	106,3			110	220
	3-2	1	36			110	220
	4-3	1	101,98			220	220