Методика расчета электропередачи

При максимальной нагрузке

А. Выбор марки и сечения проводов ЛЭП-110 кВ

1. Предварительно определяются активная, реактивная и полная мощности линии (ветви 1—2) с учетом потерь мощности в трансформаторах ГПП:

(1.19)

где Р_P и Q_P — расчётные активная и реактивная мощности на шинах 10 кВ ГПП, МВт, Мвар;

ΔР_Т и ΔQ_Т — потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах, МВт, Мвар;

, здесь — коэффициент загрузки трансформаторов, — номинальная мощность трансформаторов, МВ×А, — потери холостого хода и короткого замыкания трансформаторов, МВт;

, здесь — реактивная намагничивающая мощность холостого хода трансформатора, Мвар; I_X — ток холостого хода трансформаторов, %; — реактивная мощность короткого замыкания, потребляемая трансформатором при номинальной нагрузке, Мвар; u_к — напряжение короткого замыкания трансформаторов, %.

2. Определяется расчетный максимальный ток линии, А

, (1.20)

где U_ном — номинальное напряжение линии, кВ;

S_1-2 — полная расчетная мощность линии, МВ×А.

Расчетный ток, А, для одной цепи линии равен

.

3. Выбирается марка проводов линии [8, с. 57]. Рекомендуется выбрать провод марки АС.

4. В зависимости от выбранной марки провода и Т_mахпредприятия находится экономическая плотность тока j_Э[А/мм²], по которой определяется экономически выгодное сечение провода, мм² [4, с. 85]

. (1.21)

По табл. 4.9 [8] выбирается ближайшее стандартное сечение провода и выписывается его длительно допустимый ток нагрузки I_доп.

5. Выбранное экономическое сечение провода проверяется по допустимому нагреву током в послеаварийном режиме (при аварийном отключении одной цепи линии). Условие проверки: I_доп³I_p.

6. Выбранное сечение проводов линии проверяется по условию коронирования. Согласно ПУЭ, минимальное сечение проводов по условию короны для ВЛ напряжением 110 кВ равно 70 мм². Следовательно, условие проверки:

Б. Составление схемы замещения электропередачи

и расчёт её параметров

1.Первым этапом расчета электропередачи является составление ее схемы замещения, называемой расчетной схемой. Составить схему замещения какой-либо сети — это значит выбрать схему замещения каждого элемента сети и рассчитать ее параметры; соединить схемы замещения отдельных элементов в той же последовательности, в какой соединены эти элементы в рассматриваемой сети; привести все параметры схемы замещения сети к одной ступени напряжения и по возможности упростить полученную схему [8, с. 463]. Схема замещения ЛЭП с учетом трансформаторов ГПП показана на рис. 1.8, на котором собственно ЛЭП представлена П-образной, а трансформаторы — Г-образной схемой замещения. На схеме замещения обозначены параметры элементов, а также показано распределение мощности по ветвям.

2.Для выбранного сечения проводов по табл. П.1-2, П.1-3, П.1-4 [6] выписываются удельные активное и реактивное сопротивления и удельная реактивная проводимость линии (r₀, Ом/км; х₀, Ом/км; b₀, См/км×10^-6) и определяются параметры схемы замещения двухцепной линии:

,

, (1.22)

,

,

где R_1-2, X_1-2 — активное и индуктивное сопротивления двухцепной ВЛ, Ом;

В_1-2 — реактивная емкостная проводимость двухцепной ВЛ, См;

Q_в— зарядная мощность двухцепной ВЛ, Мвар;

L— длина линии, км.

Примечание.Среднегеометрическое расстояние между осями проводов для ЛЭП-110 кВ при расположении проводов «бочкой» можно принять 4—4,5 м [6, с. 40]. Диаметры проводов приведены в табл. П.1-1 [6].

3.Для ранее выбранных трансформаторов ГПП по табл. 6.47 [2, с. 284] находятся активное и индуктивное сопротивления обмоток трансформаторов и реактивная мощность холостого хода Q_X.

Можно рассчитать параметры схемы замещения трансформаторов по формулам [8, с. 464].

,

,

(1.23)

,

,

где R_2-3, X_2-3— активное и индуктивное сопротивления трансформаторов, Ом;

В_т— реактивная индуктивная проводимость трансформаторов, См;

Q_х— намагничивающая мощность холостого хода трансформаторов, Мвар;

S_ном.т — номинальная мощность трансформаторов, МВ×А;

U_ном.т— номинальное напряжение первичной обмотки трансформаторов, кВ;

Р_т— потери короткого замыкания трансформаторов, кВт;

u_к— напряжение короткого замыкания трансформаторов, %;

I_х — ток холостого хода трансформаторов, %.

Примечание.Номинальные данные выбранных трансформаторов ГПП приведены в табл. 1.4.

4.Все определенные параметры схемы замещения линии и трансформаторов ГПП приводятся в табл. 1.5 и 1.6.

Таблица 1.5