Выбор напряжения и схемы электроснабжения

Сельскохозяйственного района

Система централизованного электроснабжения включает в себя сети трёх типов: питающие сети, составляющие из линии электропередачи 35 – 110 кВ; распределительные сети напряжением выше 1 кВ, включающие линии напряжением 35 – 6 кВ и распределительные сети ниже 1 кВ состоящие из линии напряжением 0,38 кВ.

Выбор схем электроснабжения включает выбор номинальных напряжений сети, её конфигурацию, выбор и размещение трансформаторных подстанций различных напряжений, схемы их распределения к источникам питания.

Конфигурация схем электрических сетей зависит от ряда факторов, в том числе от числа, размещения электрических нагрузок и категорийности по надёжности электроснабжения потребителей, числа и размещения опорных подстанций энергосистем.

Целесообразно предусматривать, чтобы конфигурация и параметры сетей обеспечивали возможность последующего развития без серьёзных изменений.

Выбранные сети должны быть приспособлены к различным режимам работы при изменении нагрузки, а так же в после аварийных ситуациях.

Выбор вариантов схемы электроснабжения

Намечаются сочетания напряжения питающих и распределительных

сетей.

Вариант I – 110/10 кВ с двухцепными радиальными линиями электропередачи;

Вариант II – 35/10 кВ с двухцепными радиальными линиями электропередачи;

Определяется значение допустимого суммарного отклонения напряжения для всех звеньев передачи по заданному режиму уровней напряжения источника питания по принятому режиму регулирования напряжения на трансформаторах.

На шинах 35 и 110 кВ источника питания осуществляется встречное регулирование напряжения: при максимуме нагрузки U_C=1.05U_Н,

При 25 % нагрузки U_C=U_Н.

Суммарные допустимые потери напряжения определяются согласно [10], зная закон регулирования напряжения на источнике питания и принимая, ориентировочно пределы регулирования напряжения на трансформаторах с РПН ±8% и исходя из допустимых отклонений напряжения у потребителя, данные заносятся в таблицу 1.3

Таблица 1.3Отклонения напряжения при питании потребителей сельскохозяйственного района от шин 110 ¸35 кВ

Элементы установки	Отклонение напряжения
Наиболее удалённом ТП	Ближайшем ТП
При нагрузке %
1. Шины 110 ¸35 кВ	+5		+5
2. сети напряжением 110 ¸35 кВ	-4	-1,0	-4	-1,0
3. Трансформатор 110 ¸35/10 кВ надбавки	+5	+5	+5	+5
Потери	-4	-1	-4	-1
4. Сеть напряжением 10 кВ	-3	-0,75
5. Трансформатор 10/0,4 кВ надбавки	+2,5	+2,5	+2,5	+2,5
6. Сеть напряжением 0,4 кВ	-2,5		-5,5
	-5	+3,75	-5	+4,5

Определяется центр перегрузок района.

Из анализа расчётных нагрузок хозяйств района следует, что центрами сосредоточения нагрузок необходимо считать населённые пункты с. Курамыс, с. Акжар, г. Таусамалы, с. Рахат, с. Карагайлы, при этом город Таусамалы находится ближе всего к центру питания и находится от него (энергосистема) в 5 км.

Определяется ориентировочное значение потери напряжения питающей сети согласно табл. 1.3 DU_П=4%.

Допустимая потеря напряжения в распределительной сети 10 кВ и 0,4 кВ составит DU_åр=5,5%.

Выбираем оптимальное значение приведённой плотности тока для распределительной сети выше 1000 В.

Определяется коэффициент динамики роста нагрузок. Методические указания к технико-экономическим расчётам при выборе схем и параметров электрических сетей рекомендуют определять коэффициент роста нагрузок по следующей приближённой формуле:

a_т= (1.6)

где S₁ – расчётная мощность первого года эксплуатации сетей, отнесённая к расчётной мощности пятого года S_Р;

S_t – наибольшая расчётная мощность за пределами пятого года эксплуатации отнесённая к S_Р;

При S₁=0,5; S_t=1,0; a_t=0.86.

Оптимальное значение приведённой плотности тока для сочетания напряжения110/10 кВ согласно [12] j_пр=0,76.

Определяем экономический радиус распределительной сети выше 1000 В.

R_Э= , (1.7)

где U_Р – линейное напряжение распределительной сети, кВ;

k_Р – коэффициент учитывающий криволинейность дороги;

a_Р – коэффициент учитывающий параметры сопротивления линии и cos j, a_Р=1,0 [12].

R_Э= =12 км

Определяется целесообразное число подстанций районного значения согласно источникам [10], [12].

N=P_РЗ , (1.8)

где Р_РЗ – расчётная перспективная нагрузка района, кВт;

Р_ОР – плотность нагрузки сельскохозяйственного района, кВт/км²;

Х_Р, Ш_Р, Ф_Р – параметры, определяемые сочетанием напряжений, динамикой поста нагрузок, потерями энергии, экономическими показателями, параметры определяются по [12]

Р_ОР= , (1.9)

где S_Р – площадь района, км².

Р_ОР= =2,69 кВт/км²

N=9860 =3.94

Определяем местонахождения районных понижающих подстанций. Для этой цели круги радиуса R_Э накладываем на карту района с таким расчётом, чтобы в зоне кругов оказалось максимальное число населённых пунктов, и центр окружности совпадал с населённым пунктом, имеющим максимальную нагрузку.

В пределах экономического круга намечаем число фидеров и конфигурацию распределительной сети для электроснабжения населённых пунктов. При этом учитываем, что электрифицируемый район располагает современным, высокоразвитым сельскохозяйственным производством, имеющим потребителей первой и второй категории по условиям надёжности электроснабжения. Питающие линии 110 – 35 кВ в выбранных вариантах выбираем двухцепными.