УМП сети 1

2.5. Расчет простых замкнутых электрических сетей напряжением 10(6) кВ

Исходные данные для расчета:

номинальное напряжение сети — 10(6) кВ;

конструктивное выполнение сети — кабельная линия;

схема замкнутой кольцевой сети приведена на рис 2.8;

величины нагрузок (,или);

длины участков, км;

продолжительность использования максимума нагрузки , ч;

допустимая потеря напряжения в % отU_ном сети.

Содержание расчета

1. Определение мощности на участках сети (при условии F = const) и точки токораздела.

2. Определение токов на участках сети.

3. Выбор сечений жил кабелей по экономической плотности тока и проверка их по нагреву в нормальном и наиболее тяжелом послеаварийном режимах.

4. Определение активного и индуктивного сопротивлений каждого участка сети.

5. Определение действительного распределения мощности на участках сети.

6. Определение потери напряжения до точки токораздела в нормальном режиме при действительном распределении мощностей по участкам сети.

7. Определение потери напряжения в наиболее тяжелом послеаварийном режиме.

8. Проверка выбранных сечений кабеля по допустимой потере напряжения в нормальном (до точки раздела) и наиболее тяжелом послеаварийном режимах.

Методика расчета

1. Для определения мощностей на головных участках сети кольцевая сеть приводится к линии с двухсторонним питанием. Расчетная схема сети показана на рис. 2.9.

2. Предполагая, что линия выполнена кабелем одного сечения, находится предварительное распределение мощности по участкам линии.

Мощности на головных участках сети определяются по формулам:

, (2.13)

, (2.14)

. (2.15)

Аналогично определяется

. (2.16)

Правильность расчета проверяется по условию:

Мощность на других участках линии определяется на основе первого закона Кирхгофа. Например,

если тогда

3. Находится точка токораздела (это точка, в которую мощность поступает с двух сторон). На рис. 2.9 это точка 1.

4. Определяются токи на участках линии, А

(2.17)

где — активная мощность каждого участка линии, МВт;

—реактивная мощность каждого участка линии, Мвар;

—номинальное напряжение сети, кВ.

5. Выбирается марка кабеля и способ его прокладки.

6. В зависимости от материала жил и времени использования максимума нагрузки находится экономическая плотность тока, по которой определяется экономическое сечение жил кабеля на каждом участке линии [4, с. 85]

Экономические сечения, полученные в результате расчётов, округляются до ближайших стандартных и принимаются для рассчитываемой сети. Выписываются длительно допустимые токи на выбранные сечения [8, с. 60].

7. Выбранные экономические сечения жил кабеля на участках линии проверяются по допустимому нагреву током в нормальном режиме.

Условие проверки:

8. Выбранные экономические сечения жил кабеля на участках линии проверяются по допустимому нагреву током в наиболее тяжелом послеаварийном режиме из предположения обрыва наиболее загруженного участка сети. Например, для рассматриваемой сети (рис. 2.9) это обрыв участка 0—1. Расчетная схема в этом случае будет иметь вид, показанный на рис. 2.10.

Определяются мощности на участках линии в послеаварийном режиме:

, (2.18)

Определяются токи участков линии в послеаварийном режиме, А

 10³, (2.19)

где P_i_(па), Q_i_(па) — активная, МВт, и реактивная, Мвар, мощности на каждом участке линии в послеаварийном режиме.

Например, .

Выбранные экономические сечения жил кабеля на участках линии проверяются по допустимому нагреву током в послеаварийном режиме. Условие проверки: I_доп._i I_i .

9. Определяются активное и индуктивноесопротивления каждого участка линии (см. подразд. 2.4.3).

10. Определяется действительное распределение мощностей по участкам линии. Мощности на головных участках линии определяются по формулам:

(2.20)

где — полная мощность нагрузки в каждой точке линии в комплексной форме;

—полное сопротивление линии в комплексной форме от точки до каждой нагрузки;

—полное сопротивление линии в комплексной форме между источниками питания — точками ;

(2.21)

где — полное сопротивление линии в комплексной форме от точки О до каждой нагрузки.

Мощность на других участках линии определяется на основе первого закона Кирхгофа.

11.Определяется потеря напряжения, В, в нормальном режиме до точки токораздела при действительном распределении мощностей. Если точка токораздела 1 (рис. 2.9), то

(2.22)

(2.23)

где — активная и реактивная мощности на каждом участке от точкидо точки токораздела, МВт; Мвар;

—номинальное напряжение сети, кВ;

—активное и индуктивное сопротивления каждого участка от точки до точки токораздела, Ом. Тогда

(2.24)

или в процентах

12. Определяется потеря напряжения, В, до наиболее удаленной точки в послеаварийном режиме. Для рассматриваемой линии в послеаварийном режиме (рис. 2.10) она равна

(2.25)

или в процентах

13. Проверяются выбранные сечения кабеля по допустимой потере напряжения в нормальном (до точки раздела) и наиболее тяжелом послеаварийном режимах. Условия проверки:

где — допустимая потеря напряжения в нормальном режиме составляет 6—8 % [6, с. 119];

—допустимая потеря напряжения в послеаварийном режиме составляет 10—12 % [6, с. 119].

Результаты расчетов сводятся в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Содержание