Выбор номинального напряжения

Одновременно со схемой электроснабжения выбирается и напряжение проектируемой сети. Напряжение сети зависит от мощности нагрузок и их удалённости от источников питания. Выбор напряжения сети определяется главным образом экономическими факторами. С увеличением номинального напряжения сети возрастают капитальные затраты на её сооружение (включая стоимость подстанций), но за счёт уменьшения потерь энергии снижаются годовые эксплуатационные расходы.

В практике при выборе номинального напряжения используют ряд подходов.

Исходя из длин линий и величины передаваемой по ним мощности, намечают напряжения отдельных линий по:

- эмпирическим формулам Стилла и Илларионова

; (3.1.1) , (3.1.2)

где l, P – длина линии, км, и мощность на одну цепь линии, Мвт;

– таблицам, характеризующим пропускную способность и дальность передачи линий разных напряжений;

– кривым, разделяющим экономические области применения разных напряжений;

Далее уточняются значения напряжений, где принимается во внимание:

- недопустимость применения большого ряда разных напряжений;

- необходимость использования одного напряжения на всех участках замкнутой части сети;

- обеспечение качества напряжения как в нормальном так и в послеаварийном режимах;

- применение сечений проводов, не рпевышающих допустимые по условиям работы унифицированных опор.

Для радиальной схемы:

По формуле Стилла:

.

P_ип-1 = P₁ +P₂ +P₃ + P₄ + P₅ + P₆=81,335 МВт;

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

аналогично определим номинальные напряжения на других участках линии:

1-2: .

P_1-2 = P₂ +P₅ +P₆ =12,335 МВт;

Выбираем стандартное номинальное напряжение 35 кВ.

1-3: .

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

1-4: .

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

По формуле Илларионова:

На участке линии ИП-1:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

1-2:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 35 кВ.

1-3:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

1-4:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

Напряжения, выбранные по таблицам [3, П.3.6], характеризующим пропускную способность и дальность передачи линий разных напряжений и кривым [3, стр.108], разделяющим экономические области применения разных напряжений приведём в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Участок сети	Намеченное напряжение (кВ) по	U, кВ
эмпирической формуле Стилла	эмпирической формуле Илларионова	таблицам [3, П.3.6]	кривым [3, стр.108]
ИП-1				110-35
1-2			-	110-35
1-3				110-35
1-4				110-35

Для смешанной схемы электроснабжения:

Для выбора номинальных напряжений в замкнутой части электрической сети определим потоки мощности в отдельных линиях:

S₃ = P₃ + Q₃ = P₃ + j(P₃×tgj₃ – Q_k3) = 22 + j(22×0,75 –10,8) = 22 + j5,7 МВ×А; Аналогично для S_2∑, S₁, S₄ :

S_2∑ = 12,335 + j3,954 МВ×А;

S₁ = 31 + j10,124 МВ×А;

S₄ = 16 + j5,335 МВ×А;

Потоки мощности в линиях:

S_ип-3 = =

= МВ×А;

S_ип-2 = =

=13,852 + j3,986 МВ×А;

S₂₃ = S_ип-3 – S_ип-2 = 20,483 + j5,67 – (13,852 + j3,986) = 6,631 + j1,684 МВ×А;

Р_ип-4 = Р₁+Р₄ = 31+16 = 47МВт;

Тогда:

По формуле Стилла:

ИП-4:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

Аналогично определим номинальные напряжения на других участках линии

4-1:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

ИП-3:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

ИП-2:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

2-3: .

Всвязи с невозможностью иметь разные напряжения в замкнутом участке сети выбираем 110 кВ.

По формуле Илларионова

ИП-4:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

4-1:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

ИП-3:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

ИП-2:

Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.

2-3:.

Всвязи с невозможностью иметь разные напряжения в замкнутом участке сети выбираем 110 кВ.

Напряжения, выбранные по таблицам [3, П.3.6], характеризующим пропускную способность и дальность передачи линий разных напряжений и кривым [3, стр.108], разделяющим экономические области применения разных напряжений приведём в таблице 3.2:

Таблица 3.2

Расчет напряжений электрической сети

Участок сети	Намеченное напряжение (кВ) по	U,кВ
эмпирической формуле Стилла	эмпирической формуле Илларионова	Таблицам [3, П.3.6]	Кривым [3, стр.108]
ИП-4				110-35
4-1				110-35
2-3			-
ИП-3				110-35
ИП-2				110-35

Выберем номинальное напряжение для электроснабжения потребителей в узлах 5, 6: 10 кВ ввиду малой их мощности и протяженности линий электропередачи к ним.