Определение номинального напряжения питающих линий

Выбор номинального напряжения питающих линий определяется, главным образом, экономическими факторами. Напряжение питающих линий зависит от расстояния, на которое передается электроэнергия, и передаваемой мощности. При увеличении номинального напряжения сети капитальные затраты на ее сооруже­ние, включая подстанции, возрастают. При этом снижа­ются потери электроэнергии, что приводит к уменьшению годовых эксплуатационных расходов. Напряжение питаю­щих линий можно предварительно определить по форму­ле Стилла:

, (6.1)

где - расчетное напряжение, кВ; - длина линии от источника до питающей подстанции, км; Pрасч- расчетная мощность, передаваемая по линии, МВт.

Предварительную оценку целесообразных напряже­ний можно сделать также по данным, приведенным в таблице. 6.1, где даны предельные длины линий и переда­ваемая мощность Р при потере напряжения в 10% [6].

Таблица 6.1 –Данные для выбора сечения провода

Марка провода	35 кВ	110кВ
Р, МВт	, км	Р, МВт	, км
АС-35 АС-50 АС-70 АС-95 АС-120	1,9 2,7 3,76 5,15 6,5		8,45 11,8 16,1 20,3

В том случае, если по расчету получается промежу­точное между стандартным значением напряжения, сле­дует наметить варианты и сделать их технико-экономи­ческое сравнение.

В некоторых случаях целесообразно рассмотреть ва­риант с применением глубокого ввода 110/10 кВ без пред­варительного расчета напряжения питающей сети (для карты № 1 приложение 2).

Конфигурация распределительных сетей выбира­ется так. К одной питающей подстанции подключается 4-7 отходящих линий 10 (20, 35) кВ. Нагрузка на одну ВЛ 10 кВ должна составлять около 500... 1000 кВА, а на распределительные линии 20 или 35 кВ -соответственно больше.

Конфигурация линий в курсовом проекте намечается но кратчайшему расстоянию. При реальном проектиро­вании трассы ВЛ намечаются с учетом минимального ущерба сельскому хозяйству, т. е. вдоль дорог, лесов и т. д.

7 Выбор вариантов схем по надежности электроснабжения

Выбор вариантов схемы электроснабжения по условию надежности должен производиться в соответ­ствии с показателем надежности. За него в настоящее время принимается в сельских сетях эквивалентная про­должительность отключения , равная 15 в год на ши­нах высшего напряжения потребительских ТП для 2 и 3 категории, и = 1-2,5 ч для потребителей 1 катего­рии. Расчетная продолжительность отключений потреби­теля в общем случае определяется [8, 11]

, (7.1)

где Тп, Тптп, Тр - соответственно эквивалентное время отключения питающей линии, питаю­щей подстанции и распределительной линии.

Продолжительность отключений питающих и распределительных линий:

; (7.2)

, (7.3)

где -длина питающей (распределительной) ли­нии, км; - удельная эквивалентная продолжительность отключений в год, ч/км.

Значение для линий получено по статистическим данным и приводиться в таблице 7.1.

Таблица 6.1 -Определение удельной эквивалентной продолжительности отключения

Характеристика линий	Напряжение, кВ
10, 20
Одноцепная Двухцепная Две линии на своих опорах	0,9 -	0,7 0,28	0,4 0,16

Для однотрансформаторных подстанций Тптп = 12 ч/год, для двухтрансформаторных Тптп = 0. При проектирова­нии необходимо обеспечить заданный уровень надежно­сти путем автоматического секционирования различных элементов питающих и распределительных сетей, при­меняя эти средства с наименьшими приведенными за­тратами.

При разработке вопроса повышения надежности учи­тывается возможность резервирования распределитель­ных сетей. Это условие задается в приложении 3. Если имеется потребитель первой категории, то в первую оче­редь он должен быть обеспечен двусторонним питанием с минимальными затратами.

К потребителям первой категории относятся молоч­ные комплексы, действующие с поголовьем 800 коров и более, вновь проектируемые - 400 коров; свинокомплек­сы на 12 000 и более свиней в год, комплексы, действую­щие по выращиванию и откорму молодняка крупного ро­гатого скота 10 тыс. голов в год и более и 5 тыс. голов - вновь проектируемые; птицефабрики на 100 тыс. кур-не­сушек или 1 млн. бройлеров [11,12].

К потребителям второй категории относятся фермы крупного рогатого скота молочного направления, а так­же фермы и птицефабрики с меньшей производственной мощностью. К потребителям третьей категории относят­ся все остальные сельскохозяйственные потребители.

Для потребителей 1 категории норма надежности Т принята равной для птицефабрик 1 ч/год; для свино­комплексов 1,5 ч/год; молочных комплексов 0,8 ч/год при поголовье 2000 и более; 2,5 ч/год при поголовье 1200 и менее; для комплексов по откорму КРС 2,5 ч/год. Из условия массовых аварий в сетях при гололеде питание потребителей 1 категории только по двум взаиморезервируемым ВЛ 10 кВ допустимо, когда выполняется
условие:

, (7.4)

где - частота появления сверхрасчетных гололедноветровых нагрузок (для первого района клима­тических условий ( = 0,01; второго - 0,02; третьего и четвертого - 0,03); - средняя продолжительность аварии при голо­леде (принимается для Европейской части 40 ч: для Урала - 45 ч, Сибири и Казахстана - 60 ч); —норматив надежности электроснабжения по­требителей 1 категории указанной выше.

При невыполнении условия (7.4) на основе технико-экономических сравнении могут быть рассмотрены сле­дующие способы обеспечения норматива надежности:

1. Питание по двум взаиморезервируемым ВЛ 10 кВ с применением плавки гололеда.

2. Применение одной из резервных линии кабельной.

3. Питание но ВЛ 10 кВ и автоматизированной ДЭС. Подстанции 10/0,38 кВ для потребителей 1 категории должны быть двухтрансформаторными, а 2 и 3 - однотрансформаторными. Питающая подстанция для потре­бителей 1 категории также проектируется двухтрансформаторной с двумя питающими линиями.

Для потребителя 2 и 3 категории два трансформатора па питающей подстанции рекомендуются [11]:

если расстояние до ближайшей соседней подстанции превышает 45 км:

если преграды па местности не дают возможность резервировать, хотя бы одну распределительную линию;

если расчетная нагрузка подстанции более 6300 кВА.

Для подстанции с двумя трансформаторами должно быть обеспечено двустороннее питание. Двустороннее пи­тание должно быть обеспечено также для подстанций, от которых резервируется хотя бы одна распределитель­ная линия от соседей ТП с зависимым питанием.

В проекте намечается 2-3 варианта схем электро­снабжения, причем схема каждого варианта должна удовлетворять требованиям надежности. Если питающие линии и подстанции зарезервированы (Тп = 0; Тптп = 0),

а также при наличии резервирования всех распредели­тельных линий от соседних питающих подстанций, все эквивалентное время может быть допущено в распреде­лительных сетях. В этом случае суммарная длина каж­дой линии ВЛ 10-20 кВ должна быть не более 16,7 км, а ВЛ 35 кВ - 21,5 км. При секционировании и резерви­ровании каждая линия может состоять из двух участков такой длины