книги из ГПНТБ / Расчеты и анализ режимов работы сетей учеб. пособие

При отключении линии между подстанциями Л и / будут протекать максимальные рабочие токи на участках сети между подстанциями 2 и 3, а также А и 3, причем

В табл. 5-1 приведены найденные максимальные рабочие токи для всех линий рассматриваемой кольцевой сети и предельно допустимые токи для проводов, выбранных для этих линий по экономической плотности тока.

п/стЯ

costpH=0,9

Рис. 5-2.

Данные табл. 5-1 показывают, что максимальные рабочие токи всех линий не превосходят предельно допускаемых значений, определяемых условиями нагрева. Следовательно, для сооружения проектируемой сети могут быть приняты провода, марки которых указаны в табл. 5-1 и на рис. 5-2.

189

Задача 5-3

Т р е б у е т с я определить сечения сталеалюминиевых проводов электрической сети ПО кВ, принципиальная схема которой показана на рис. 5-3. Наибольшие мощности на­ грузок указаны на рисунке, время использования наиболь­

Рис. 5-3.

Решение. Нагрузка линии Л2 определяется только мощ­ ностью, которая передается потребителям п/ст. 2. Поэтому график работы этой линии имеет тот же характер, что и график потребителей п/ст. 2 и, следовательно, для линии Л2 Г н6 = 5 500 ч. График нагрузки линии Л1 определяется графиками нагрузок двух подстанций. Для этой линии

поэтому в нормальном режиме работы сети ток в каждой це­ пи линии Л1 равен:

190

Для каждой цепи линии Л 2

Поэтому для проводов линии Л1 принимается провод АС-185, для которого допускаемый ток по условиям нагрева /д = 510 А. Линия Л2 может быть выполнена проводом АС-120, для которого /д = 380 А.

Максимальный рабочий ток в линии Л1 имеет место при отключении одной цепи. В этом случае

/макс.р = 2- 183 = 366 А </ д .

Для линии Л2

/макс.р = 2 •110 = 220 А < /д.

Следовательно, выбранные провода не получат недопускаемого перегрева в послеаварийном режиме работы.

Задача 5-4

Вариант схемы проектируемой воздушной электрической сети 35 кВ показан на рис. 5-4, где указаны мощности по­ требителей в мегавольтамперах и длины линий.

п/ст .А

Т р е б у е т с я выбрать сечение сталеалюминиевых про­ водов по экономической плотности тока, принимая для нагрузки п/ст. 1 Тнб = 4 500 ч/год, а для нагрузки п/ст. 2

Тнб = 2 500 ч/год.

Решение. Определяем распределение мощности в сети, предполагая в первом приближении, что погонные пара­ метры линий мало отличаются друг от друга (см. задачу 5-2).

191

Нагрузка линии Л 1

Результаты расчета показаны на рис. 5-5, а, где проек­ тируемая кольцевая сеть представлена в виде линии с дву­ сторонним питанием при равных напряжениях по концам. Точка токораздела в этой схеме находится на шинах п/ст. 1. На рис. 5-5, б та же схема приведена к форме двух линий

по линии ЛЗ мощность направляется только к точке 1. Следовательно, для этой линии время использования наи­ большей нагрузки определяется графиком потребителя,

Мощность, передаваемая по линии Л2, зависит от мощ­ ности и графиков нагрузки п/ст. 2 и /, поэтому для этой линии

и /эк = 1,1 А/мм2.

192

Определяем рабочие токи в линиях в нормальном режиме работы сети при передаче наибольшей мощности. В соот­ ветствии с рис. 5-5

с промежуточным отбором мощности. По этой электропере­ даче энергия с шин электрической станции ЭС передается в приемную систему С. Суточные графики мощности на го­ ловном участке электропередачи Л1 приведены на рис. 5-7, а, суточные графики промежуточной нагрузки — на рис. 5-7,6.

и ^ г г о к в л1 т с

Г= ----------'

Рис. 5-6.

Т р е б у е т с я выбрать сечение сталеалюминиевых про­ водов для линий Л1 и Л2, принимая, что графики зимней нагрузки характеризуют передачу и потребление мощности в течение 215 дней в году, графики летней нагрузки — в течение 150 дней. Коэффициент мощности считать рав­ ным 0,9.

Решение. Определяем время использования наибольшей нагрузки для линии JJ1, для чего предварительно вычисляем

М Вт

160

140V З а м а

120

энергию, которая передается по этой линии за год. В соот­ ветствии с графиком рис. 5-7, а имеем:

При найденном значении времени использования наи­ большей нагрузки для сталеалюминиевых проводов /вк = = 1,0 А/мм2, поэтому при наибольшем рабочем токе в ли­ нии Л1, равном

Ближайшее стандартное сечение проводов 500 мм2. Поэтому для линии Л1 следует принять провод марки АСО-500. Провод с облегченным сечением стальной части выбирается в соответствии с ПУЭ [Л. 14], которые рекомен­ дуют применять провода марки АСО сечением не менее 240 мм2 при толщине стенки гололеда до 20 мм.

Для выбора сечения линии Л2 следует предварительно получить график мощности, передаваемой по этой линии.

194

Этот график получаем, вычитая из ординат графика на­ грузки линии Л1 соответствующие ординаты графика

Рис. 5-8.

мощности Ри на промежуточной подстанции электропере­ дачи. Установленный таким путем график нагрузки линии Л2 показан на рис. 5-8. В соответствии с ним

Два завода, расположенных в пунктах 1 и 2, должны получать энергию от электростанции А одной линией 35 кВ со сталеалюминиевыми проводами, подвешенными на дере­ вянных П-образных опорах со среднегеометрическим рас­

проводов по допускаемой потере напряжения, равной 5%, в двух случаях: а) провода выбираются из условия постоян­ ной плотности тока для всей сети; б) провода выбираются из условия наименьшего расхода проводникового мате­ риала; 2) произвести технико-экономическое сопоставление этих двух вариантов выполнения сети.

5 2 = 3 000 +/3 000^| = 3 000 +/2 250 кВ -А ,

то мощность на головном участке сети равна:

1 = 5 000 + 3 000 + /(5 100 + 2 250) = 8 000 + /7350 кВ •А .

Определяем допускаемую потерю напряжения в сети

Д£/Доп = О-05 -35 = 1,75 кВ = 1 750 В.

Задаваясь в первом приближении значением погонного индуктивного сопротивления х0 = 0,42 Ом/км, вычисляем потерю напряжения в сети, определяемую индуктивными сопротивлениями

следовательно, потеря напряжения, которая может быть допущена в активных сопротивлениях, составляет:

А доп= 1 750 - 985 = 765 В.

1, а) Определяем плотность тока, при которой имеют место найденные потери напряжения А(/а доп> считая удель-

196

ное сопротивление алюминия равным р = 3 1 , 5 Ом-мм2/км. Для этого предварительно определяем коэффициент мощ­ ности нагрузки линии между станцией и пунктом 1

При заданном для обеих нагрузок Таб — 2 500 ч эко­ номическая плотность тока для линий /эк = 1,3 А/мм2. Поскольку /Эк > /, то определяющими при выборе сечения проводов являются условия, отвечающие требованию обес­ печения допускаемой потери напряжения. Следовательно, для линии JI1

Принимаем стандартные марки проводов: для линии Л1 АС-185, для линии Л2 АС-50.

Погонные параметры линий, выполненных проводами

Следовательно, А/7нб < &Uaon, поэтому принятые марки проводов удовлетворяют условию задачи.

1, б) Определяем сечение проводов по условию минимума расхода проводникового материала. При этом

197

Принимаем марки проводов с ближайшими стандарт­ ными сечениями: для линии Л1 АС-150 (г0 = 0,21 Ом/км,

х0 = 0,398 Ом/км), для линии Л2 АС-70 (г0 = 0,45 Ом/км,

х0 = 0,417 Ом/км) и вычисляем для проверки наибольшую потерю напряжения

2) Для технико-экономического сопоставления двух ва­ риантов выполнения сети принимаем, что линии с прово­ дами АС-50 и АС-70 будут выполнены на одностоечных дере­ вянных опорах, линии с проводами АС-150 и АС-185 — на деревянных П-образных (двухстоечных) опорах. Стоимости таких линий указаны в табл. 5-2 (Л. 11).

Отчисления на амортизацию и обслуживание считаем рав­ ными 5,8% ; стоимость потерянной энергии 1,4 коп/(кВт -ч). При Г нб = 2 500 ч

/9 ЧПП \ 2

T = ( o , 1 2 4 + ^ j -8 7 6 0 = 1230 4.

Определяем потери энергии, при этом для варианта, предусматривающего выбор проводов при постоянной плот­ ности тока,

для варианта, отвечающего выбору проводов по минимуму расхода проводникового материала,

198