Проектирование сети для электроснабжения промышленного района
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
етствующими значениями, определенными по первому закону Кирхгофа (см. табл.3.5).
Таблица 3.5 - Расчет потокоопределения и выбор напряжения варианта 11
УчастокL, кмР, МВтQ, МварS, МВАU, кВUном, кВРПП1-12653,8122,3458,28123,382201-45331,6112,8834,13106,292204-22020,818,4522,4683,012202-3543,691,463,9738,162203-61426,7911,0928,9988,032206-53845,1918,6248,88120,84220РПП2-52059,9924,5864,83122,47220
При расчете потокораспределения для участка 2-3 имели:
2-3 = 4-2 - 2 = (20,81 +j8,45) - (24,5 + j9,91) = - (3,69+j1,46) МВА.
Знак - показывает, что мощность 2 - 3 имеет противоположное направление и течет от узла 3 к узлу 2, что и показано на рис. 3.3. Как видно из рис. 3.3, потребитель в узле 2 получает питание с двух сторон как активной, так и реактивной мощностью. Поэтому узел 2 является точкой потокораздела как для активных (зачерненный треугольник), так и для реактивных (светлый треугольник) мощностей [2].
Целесообразную величину напряжения находим по формуле (3.1) для участков сети (одноцепных линий) и заносим в табл. 3.5. Принимаем для всей кольцевой сети Uном = 220 кВ. В нормальном режиме она функционирует как две радиальные линии РПП1-2 и РПП2-2, разделенные точкой 2 потокораздела. При этом участок 3-2 является малозагруженным. С учетом этого, наиболее протяженной является линия РПП1-2 длиной 99 км и с передаваемой мощностью более 50 МВт на одну цепь. Эти параметры линии электропередачи входят в целесообразную область применения номинального напряжения 220 кВ [7].
Выбор сечений проводов кольцевой сети 220 кВ осуществим по экономическим интервалам для одноцепных линий аналогично п. 3.1.3.
Построим номограмму границ экономических интервалов для одноцепной ВЛ 220 кВ на железобетонных опорах в III районе по гололеду. Стоимости сооружения 1 км ВЛ (с учетом kуд = 45) и погонные сопротивления для применяемых сечений даны в табл. 3.6.
Граничные токи между сечениями проводов для параметра нб = 1210-3 (кВт/руб.)1/2, определенные по формуле (3.3), даны в табл. 3.7.
Таблица 3.6 Стоимости, тыс.руб./км, и погонные сопротивления, Ом/км
Тип линии Uном = 220 кВСтоимость Коi с проводамиАС240/32АС300/39АС400/51Одноцепная на жел.-бетон. опорах778,5819,0900,0Погонные сопротивленияroi0,1210,0980,075xoi0,4350,4290,420
Таблица 3.7 - Граничные токи между сечениями, А
Пары сечений240/300300/400240/400Одноцепная ВЛ 220 кВ503,6712,1616,7
На рис. 3.4 приведена номограмма экономических интервалов, построенная по граничным точкам (в плоскости с осями координат и Iгрi/i+1), ординаты которых даны в табл. 3.7.
Находим ток на участке РПП1-1:
IРПП1-1= 58,26103/(220) = 153,1 А.
По номограмме (рис. 3.4) находим, что при = 4,010-3 ток 153,1 А попадает в экономический интервал сечения 240 мм2. На основании этого выбираем провод марки АС240/32.
Одноцепная 220 кВ
Рис. 3.4 - Номограмма экономических интервалов
Аналогично выбираем сечения на других участках. Результаты их выбора, расчета параметров сети и некоторых параметров нормального режима сведены в табл. 3.8.
Таблица 3.8 - Выбранные сечения и некоторые параметры линий кольцевой сети
УчастокS, МВАI, АF, мм2ro, Ом/кмR, Омхо, Ом/кмХ, Ом??, МВт?U, %РПП1-158,26153,12400,1213,150,43511,310,220,871-434,1389,72400,1216,410,43523,060,151,034-222,4659,02400,1212,420,4358,700,030,262-33,9710,42400,1216,530,43523,490,0020,123-628,9976,22400,1211,690,4356,090,030,236-548,88128,42400,1214,600,43516,530,231,07РПП2-564,83170,33000,0981,960,4298,580,170,68
Суммированием данных двух последних столбцов табл. 3.8 находим:
общие потери мощности ??? = 0,83 МВт;
потеря напряжения от источника питания до точки потокораздела ?U? = 2,16 %.
Наиболее тяжелый послеаварийный режим возникает в результате отказа наиболее загруженного участка РПП2-5. При этом кольцевая сеть превращается в магистральную линию с питанием с одной стороны. Расчетная схема этого режима дана на рис. 3.4. На ней нанесены потоки мощности по участкам, определенные по первому закону Кирхгофа.
Рис. 3.4 - Расчетная схема варианта 11. Послеаварийный режим
Расчет потери напряжения в послеаварийном режиме выполнен в табл. 3.7.
Таблица 3.7 - Расчет потери напряжения в послеаварийном режиме
?UРПП1-1?U1-4, %?U4-2, %?U2-3, %?U3-6, %?U6-5, %?U?, %1,843,001,001,880,290,348,35
В соответствии с [2, табл. 6.43] пределы регулирования напряжения трансформаторов 220 кВ с устройствами РПН составляют 81,5=12,00%, а положительный регулировочный диапазон, равный 12%, превышает наибольшую потерю напряжения в послеаварийном режиме ?Uп/ав = 8,35%.
Следовательно, вариант 11 кольцевой сети соответствует техническим требованиям, т.к. и максимальный ток послеаварийного режима
Iп/ав нб=IРПП1-1 = /(220) = 0,3234 кА =323,4 А
меньше длительно допустимого тока, равного 605 А для провода АС240/32, а по условиям потерь на корону на ВЛ 220 кВ минимальное сечение сталеалюминиевого провода равно 240 мм2 [2, табл. 6.87].
3.3Комбинированная сеть
Конфигурация конкурентоспособного варианта 10 комбинированной сети дана на рис.2.11, а расчетная схема - на рис.3.5. Этот вариант представляет кольцевую сеть, к узлу 4 которой подключена двухцепная линия 4-2.
Рис. 3.5- Расчетная схема варианта 10
Расчет потокораспределения этой сети выполнен аналогично п. 3.2 с учетом того, что к узлу 4 ее подключена суммарная нагрузка потребителей 4 и 2:
?4? = (10,8 + j4,43)+(24,5+j9,91)=35,3+j14,34 МВА.
?РПП1-1=(14,820+18,458+23,172+35,3118+22,2171)/197=55,78 МВт; РПП1-1 = (5,9620+7,5358+9,6372+14,34118+9,46171)/197 = 23,14 Мвар.
Поток мощности на участке 1-4 находим по первому закону Кирхгофа:
1-4= (55,78+j23,14) - (22,2+j9,46) = 33,58+j13,68 МВА и т.д.
Точкой потокораздела активной и реактивной мощности является узел