2020-04-20
241
Для кожної з ділянок мережі необхідно визначити той післяаварійний режим з найбільшими навантаженнями підстанцій, в якому на ділянках тече максимальний потік потужності. За цих умов потрібно виконати перевірку вибраного перерізу за допустимим нагрівом шляхом порівняння значень струму в цьому режимі з Ідоп, який надається в таблицях [4, 5], та таблиці 2.3 [9] для вибраної марки проводу. Особливу увагу слід звернути на малонавантажені ділянки кільцевих мереж в нормальних режимах, де досить часто перерізи прийняті мінімальними за умови відсутності коронування проводів.
У зв’язку з тим, що в більшості випадків розрахункові схеми для післяаварійних режимів відрізняються від схем для нормального режиму лише параметрами ділянки, де розглядається аварія (випадок - відключення одного ланцюга дволанцюгової лінії, або відсутність зв’язку між двома вузлами, наприклад, випадок відключення однієї з головних ділянок кільцевої мережі), то розрахунок потокорозподілення в них утворюється досить просто і не потребує використання ЕОМ.
|
|
|
Після визначення напруги у вузлах необхідно оцінити максимальну величину втрат напруги у процентах від номінального значення. Якщо мережа має ділянки двох номінальних напруг, то ці втрати визначаються лише для тієї ступені, де розглядається аварія.
Одержані значення втрат напруги не повинні перевищувати 20 % від номінального [5]. Якщо ці умови задовольняються, то умовно припускається, що пристрої РПН двохобмоткових трансформаторів можуть забезпечити на шинах 10 кВ напругу, у відповідності з принципом зустрічного регулювання. Якщо воно не задовольняється, то такий варіант мережі може бути виключений із подальшого розгляду як технічно неконкурентоспроможний.
Перевіримо обрані перерізи на прикладі ділянки 303-901-903-904-304 схеми варіанту №1.
Найбільш навантаженою в цій частині електричної мережі є вітка 304-904, тому припустимо, що саме на цій лінії сталася аварія і ця лінія відключена. Також на ділянці 303-905-902-304 відключаємо відповідно вітку 303-905. Потокорозподіл на даних ділянках буде визначатися як в радіальних мережах:
= 6,58 (МВА);
= 5,03 (МВА);
= 2,64 (МВА);
= 3,21 (МВА);
= 1,23 (МВА).
Порахуємо значення струмів в цих ділянках та порівняємо їх із допустимими тривалими струмами для відповідних марок проводів.
Для ділянки 303-901:
(МВА);
(А) < 330 (А).
Як видно, обрані марки та перерізи проводів витримують післяаварійний режим. Тому необхідності у збільшенні перерізу проводу немає.
Результати перевірки проводів у післяаварійному режимі інших ліній електропередач для всіх варіантів наведені в таблиці 3.2 В ній також наведені основні технічні параметри обраних проводів. Як видно з результатів розрахунку всі обрані лінії витримали післяаварійний режим, оскільки на стадії вибору вже були обрані із запасом, як проводи марки АС-70/11 (за умовою відсутності коронування на поверхні проводу).
|
|
|
Наступним етапом є визначення максимальних втрат напруги. Покажемо визначення втрат напруги на прикладі ділянки мережі варіанту №1 303-901-903-904-304.
Втрата напруги на ділянці 303-901:
;
(кВ).
Для інших ділянок знаходимо все аналогічно, при цьому результати заносимо в таблицю 3.3.
Таблиця 3.2 - Результати перевірки проводів у післяаварійному режимі
| № сх. | Ділянка мережі | Кількість ланцюгів | Довжина ділянки, км | Sл п. а, МВА | Iп. а, A | Iдоп, A | Марка проводу | r0,Oм/км | x0,Oм/км | R, Oм | X, Oм |
| 1 | 303-901 | 1 | 11,55 | 6,58 | 108,56 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 3,53 | 4,86 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 5,03 | 82,91 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,05 | 6,95 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,64 | 43,58 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 304-904 | 1 | 14,85 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,54 | 6,25 | |
| 303-905 | 1 | 9,9 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 3,03 | 4,17 | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,23 | 20,36 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 3,21 | 52,95 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 2 | 303-901 | 1 | 11,55 | 6,58 | 108,56 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 3,53 | 4,86 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 5,03 | 82,91 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,05 | 6,95 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,64 | 43,58 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 304-904 | 1 | 14,85 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,54 | 6,25 | |
| 302-905 | 1 | 13,2 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,04 | 5,56 | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,23 | 20,36 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 3,21 | 52,95 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 3 | 302-901 | 1 | 14,85 | 6,58 | 108,56 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,54 | 6,25 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 5,03 | 82,91 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,05 | 6,95 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,64 | 43,58 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 306-904 | 1 | 16,5 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,05 | 6,95 | |
| 303-905 | 1 | 9,9 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 3,03 | 4,17 | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,23 | 20,36 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 3,21 | 52,95 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 4 | 302-901 | 1 | 14,85 | 6,58 | 108,56 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,54 | 6,25 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 5,03 | 82,91 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,05 | 6,95 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,64 | 43,58 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 306-904 | 1 | 16,5 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,05 | 6,95 | |
| 302-905 | 1 | 13,2 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,04 | 5,56 | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,23 | 20,36 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 3,21 | 52,95 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 5 | 304-904 | 1 | 14,85 | 6,58 | 108,56 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,54 | 6,25 |
| 901-904 | 1 | 23,1 | 3,94 | 65,00 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 7,07 | 9,73 | |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 2,38 | 39,34 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,05 | 6,95 | |
| 306-903 | 1 | 14,85 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 4,54 | 6,25 | |
| 303-905 | 1 | 9,9 | - | - | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 3,03 | 4,17 | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,23 | 20,36 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 3,21 | 52,95 | 330 | АС-95/16 | 0,306 | 0,421 | 5,55 | 7,64 |
Визначаємо сумарні втрати напруги до точки потокорозподілу 903 від вузлів живлення 303 та 304:
(%);
(%).
Аналогічно знаходимо втрати напруги для інших ділянок:
(%);
(%).
Приймаємо за розрахункове значення втрат їх більше значення, а саме 2.45%. Як бачимо, дане значення не перевищує 10 %. Інші дані заносимо у таблицю 3.4.
Втрата напруги на ділянці 303-901 в післяаварійному режимі:
;
(кВ).
Для інших ділянок розраховані значення заносимо у табл. 3.3:
Таблиця 3.3 - Результати розрахунку втрат напруги у нормальному та післяаварійному режимах
| № сх. | Ділянка мережі | Кількість ланцюгів | Довжина ділянки, км | Pл п. а, МВт | Qл п. а, МВАр | Sл п. а, МВА | R, Oм | X, Oм | DUнорм, кВ | DUнорм, % | DUп. а, кВ | DUп. а, % |
| 1 | 303-901 | 1 | 11,55 | 5,8 | 3,11 | 6,58 | 3,53 | 4,86 | 0,49 | 1,40 | 1,02 | 2,91 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 4,4 | 2,43 | 5,03 | 5,05 | 6,95 | 0,37 | 1,04 | 1,12 | 3, 19 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,3 | 1,3 | 2,64 | 5,55 | 7,64 | 0,18 | 0,51 | 0,65 | 1,85 | |
| 304-904 | 1 | 14,85 | - | - | - | 4,54 | 6,25 | 0,68 | 1,93 | - | - | |
| 303-905 | 1 | 9,9 | - | - | - | 3,03 | 4,17 | 0,23 | 0,66 | - | - | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,1 | 0,56 | 1,23 | 5,55 | 7,64 | 0,13 | 0,37 | 0,30 | 0,85 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 2,8 | 1,57 | 3,21 | 5,55 | 7,64 | 0,36 | 1,03 | 0,79 | 2,25 | |
| 2 | 303-901 | 1 | 11,55 | 5,8 | 3,11 | 6,58 | 3,53 | 4,86 | 0,49 | 1,40 | 1,02 | 2,91 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 4,4 | 2,43 | 5,03 | 5,05 | 6,95 | 0,37 | 1,04 | 1,12 | 3, 19 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,3 | 1,3 | 2,64 | 5,55 | 7,64 | 0,18 | 0,51 | 0,65 | 1,85 | |
| 304-904 | 1 | 14,85 | - | - | - | 4,54 | 6,25 | 0,68 | 1,93 | - | - | |
| 302-905 | 1 | 13,2 | - | - | - | 4,04 | 5,56 | 0,29 | 0,83 | - | - | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,1 | 0,56 | 1,23 | 5,55 | 7,64 | 0,10 | 0,29 | 0,30 | 0,85 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 2,8 | 1,57 | 3,21 | 5,55 | 7,64 | 0,39 | 1,11 | 0,79 | 2,25 | |
| 3 | 302-901 | 1 | 14,85 | 5,8 | 3,11 | 6,58 | 4,54 | 6,25 | 0,62 | 1,76 | 1,31 | 3,74 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 4,4 | 2,43 | 5,03 | 5,05 | 6,95 | 0,35 | 1,00 | 1,12 | 3, 19 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,3 | 1,3 | 2,64 | 5,55 | 7,64 | 0, 20 | 0,56 | 0,65 | 1,85 | |
| 306-904 | 1 | 16,5 | - | - | - | 5,05 | 6,95 | 0,77 | 2, 19 | - | - | |
| 303-905 | 1 | 9,9 | - | - | - | 3,03 | 4,17 | 0,23 | 0,66 | - | - | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,1 | 0,56 | 1,23 | 5,55 | 7,64 | 0,13 | 0,37 | 0,30 | 0,85 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 2,8 | 1,57 | 3,21 | 5,55 | 7,64 | 0,36 | 1,03 | 0,79 | 2,25 | |
| 4 | 302-901 | 1 | 14,85 | 5,8 | 3,11 | 6,58 | 4,54 | 6,25 | 0,62 | 1,76 | 1,31 | 3,74 |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 4,4 | 2,43 | 5,03 | 5,05 | 6,95 | 0,35 | 1,00 | 1,12 | 3, 19 | |
| 903-904 | 1 | 18,15 | 2,3 | 1,3 | 2,64 | 5,55 | 7,64 | 0, 20 | 0,56 | 0,65 | 1,85 | |
| 306-904 | 1 | 16,5 | - | - | - | 5,05 | 6,95 | 0,77 | 2, 19 | - | - | |
| 302-905 | 1 | 13,2 | - | - | - | 4,04 | 5,56 | 0,29 | 0,83 | - | - | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,1 | 0,56 | 1,23 | 5,55 | 7,64 | 0,10 | 0,29 | 0,30 | 0,85 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 2,8 | 1,57 | 3,21 | 5,55 | 7,64 | 0,39 | 1,11 | 0,79 | 2,25 | |
| 5 | 304-904 | 1 | 14,85 | 5,8 | 3,11 | 6,58 | 4,54 | 6,25 | 0,66 | 1,87 | 1,31 | 3,74 |
| 901-904 | 1 | 23,1 | 3,5 | 1,81 | 3,94 | 7,07 | 9,73 | 0, 19 | 0,55 | 1,21 | 3,46 | |
| 901-903 | 1 | 16,5 | 2,1 | 1,13 | 2,38 | 5,05 | 6,95 | 0, 20 | 0,57 | 0,53 | 1,51 | |
| 306-903 | 1 | 14,85 | - | - | - | 4,54 | 6,25 | 0,65 | 1,87 | - | - | |
| 303-905 | 1 | 9,9 | - | - | - | 3,03 | 4,17 | 0,23 | 0,66 | - | - | |
| 902-905 | 1 | 18,15 | 1,1 | 0,56 | 1,23 | 5,55 | 7,64 | 0,13 | 0,37 | 0,30 | 0,85 | |
| 304-902 | 1 | 18,15 | 2,8 | 1,57 | 3,21 | 5,55 | 7,64 | 0,36 | 1,03 | 0,79 | 2,25 |
|
|
|
Визначимо сумарне відхилення напруги до вузлів 904 та 905:
(%);
(%).
Отже відхилення напруги не перевищує номінальну напругу більше ніж на 20 %. Для інших варіантів розрахунок виконується за таким же алгоритмом, а результати розрахунку приведені в таблиці 3.4 Окрім результатів по максимальним втратам напруги в цій таблиці також наведена інформація про кількість вимикачів та сумарну довжину ліній для всіх запропонованих варіантів розвитку електричної мережі 110/35 кВ. За цими укрупненими показниками вартості спорудження нових мереж можна попередньо відкинути декілька заздалегідь дорожчих варіантів.
|
|
|
При інших приблизно рівних показниках перевага повинна надаватися тим варіантам, у яких електроенергія передається найбільш короткими лініями від джерела постачання до пунктів її споживання і в яких найменші втрати напруги.
Таблиця 3.4 - Відхилення напруги в нормальному та післяаварійному режимах та інформація про кількість вимикачів та загальну довжину ліній
| № схеми | DUнорм., % | DUпісл. авар., % | кількість вимикачів | lлеп, км | lтр, км |
| 1 | 2,45 | 7,95 | 14 | 92,4 | 92,4 |
| 2 | 2,45 | 7,95 | 14 | 99 | 99 |
| 3 | 2,76 | 8,78 | 14 | 95,7 | 95,7 |
| 4 | 2,76 | 8,78 | 14 | 94,05 | 94,05 |
| 5 | 2,43 | 8,7 | 14 | 102,3 | 102,3 |
Проаналізувавши таблицю 3.3 можна дійти висновку, що для подальшого розгляду доцільно залишити схеми варіантів №1 та №2, як такі що мають найменшу загальну довжину ліній електропередач та мають меншу кількість вимикачів.
