Выбор сечений воздушных и кабельных линий и расчет режимов электрической сети проектируемой подстанции

Страницы работы

10 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Следовательно по длительно допустимому току кабель проходит.

Проверяем выбранный кабель на термичкую стойкость к току КЗ.

Fmin<Fст,                                                                                                                            (3.6)

где Fmin– минимально допустимое сечение по условию термической стойкости, мм2:

,                                                                            (3.7)

где  Вктепловой импульс при протекании тока КЗ, А2·с

Bk=109,1·106А2·с (см. п.5)

      С - коэффициент , С=110        

мм2(3.8)

Условие (3.6) выполняется, т.к.  28,89мм2<35мм2 . Следовательно окончательно принимаем кабель АСБ-35.

Выбирем кабель для питания ТП2. Для питания ТП2 необходим 1 кабель, тогда по формуле (3.1):

По формуле (3.2) определим экономическое сечение ( jэк=1,4А/мм2, т.к.

Т3=3400ч). [2,табл 1.2]

                    F=51,31/1,4=36,7мм2

Принимаем F=35 мм2. Выбираем кабель АСБ-35 с Iдоп=140 А[4,стр. 405]

Iдоп=140·1,0·1,0=140 А

Условие Iдоп> Iнорм  (140>51,31) выполняется.

Следовательно по длительно допустимому току кабель проходит.

Проверяем выбранный кабель на термичкую стойкость к току КЗ.

Fmin<Fст                                                                                                             

,                                                

где  Вктепловой импульс при протекании тока КЗ, А2·с,

Bk=109,1·106 А2·с(см. п.5)

       С - коэффициент , С=110

мм2

Условие (3.6) выполняется, т.к.28,89мм2<35мм2 . Следовательно окончательно принимаем кабель АСБ-35.

     Рассчитаем режимы работы электрической сети. Сперва составим схему замещения и определим её параметры.

Для данной электрической сети схема замещения будет иметь следующий вид:                 Рис. 3.1 Cхема замещения электрической сети

Определим параметры схемы замещения. Для этого выпишем паспортные данные ее элементов:

1)  воздушная линия 110кВ (провод АС120/19):

      r0=0,249 Ом/км

      х0=0,427 Ом/км

      b0=2,66·10 -6См/км

2)  кабельные линии (кабель АСБ35):

      r0=0,89 Ом/км

      х0=0,095 Ом/км

3)  трансформаторы:

     на РП (ТРДН-40000/110):

     ΔPх=0,034 МВт

     ΔQх=0,26МВар

    Uвн=115 кВ

    Rт=1,4 Ом

    Хт=34,7Ом

На ТП1 и ТП2 (ТМ-1600/10):

    ΔPx=2,45 кВт;

    ΔQх=26 кВар

    Uвн=10 кВ

    Uнн=0,4 кВ

    Rт=1,22 Ом

    Хт =5,35 Ом

Тогда параметры схемы замещения определим по следующим формулам:

Активное сопротивление ВЛЭП:

R1=r0·L1/n,                                                                                (3.9)

где  L1 – длина линии, км;

        n – количество линий.

R1=0,249·40/2=4,98Ом.                                                         

Реактивное сопротивление ВЛЭП:                                     

            Х10·L1/n,                                                                              (3.10)

           Х1=0,427 ·40/2=8,54Ом.

Активное и реактивное сопротивления КЛ определим по тем же формулам:

R2=0,89·0,3/2=0,133Ом.                                         

           Х2=0,095·0,3/2=0,014Ом.

R3=0,89·0,54=0,481Ом.

           Х3=0,095·0,54=0,051Ом.

Рассчитаем электрическую сеть в режиме максимальных нагрузок.

В режиме максимальных нагрузок задаемся напряжением в узлах равным 1,1Uном и мощностями, равными мощностям из условия:

Расчет электрической сети производим в два этапа: на первом этапе осуществляем расчет потоков мощности «с конца», а во втором – расчет напряжений «с начала».

Определяем мощность в конце трансформатора на ТП1:

Sт2к=S2=1,348МВА; 

Sт2к=(1,2+j0,615 )МВА;

Мощность в начале трансформатора:

 Sт2н=Sт2к+ (Sт2к/ Uвн)2·(Rт2 /2+jXт2  /2),                                             

Sт2н=1,2+j0,615+1,3482 /112 ·(1,22/2 +j5,35/2)=(1,209+j0,655)МВА;

Мощность в конце первой КЛ:

           Sл2к =Sт2н+2· ΔSх  ;

           Sл2к  =1,209+j0,655+2·(0,002+j0,026)=(1,213+j0,707) МВА;

Мощность в начале первой КЛ:

Sл2н=Sл2к  + (Sл2к / Uном)2·R2

Sл2н=1,213+j0,707+1,4042/112·0,133=(1,215+j0,707)МВА;

Определяем мощность в конце трансформатора на ТП2:

Sт3к=S3=0,889 МВА; 

Sт3к=(0,8+j0,39) МВА;

Мощность в начале трансформатора:

 Sт3н=Sт3к+ (Sт3к/ Uвн)2·(Rт3+jXт3)

Sт3н=0,8+j0,39+0,8892/112·(1,22+j5,35)=(0,808+j0,425)МВА;

Мощность в конце второй КЛ:

           Sл3к =Sт3н+ ΔSх 

           Sл3к  =0,808+j0,425+0,002+j0,026=(0,81+j0,451) МВА;

Мощность в начале второй КЛ:

Sл3н=Sл3к + (Sл3к / Uном)2·R3

Sл3н=0,81+j0,451+0,9272/112·0,481=(0,813+j0,451)МВА.

Мощность в конце трансформатора на РП:

Sт1к=S1+Sл2н+Sл3н

Sт1к=40+j21,59+1,215+j0,707+0,813+j0,451=(42,03+j22,75)МВА;

Мощность в начале трансформатора на РП:

 Sт1н=Sт1к+ (Sт1к/ Uвн)2·(Rт1 /2+jXт1 /2)

Sт1н=42,03+j22,75+47,692/1212·(1,4/2+j34,7/2) =(42,14+j25,46)МВА;

Мощность в конце ВЛ:

            Sвлк =Sт1к +2· ΔSх -jQc

где   jQc= UВН2·L1 ·b0=1212·40·2,66·10-6=1,558МВар

             Sвлк=42,14+j25,46+2·(0,034+j0,26)-j1,558=(42,21+j24,42) МВА;

Мощность в начале ВЛ:

Sвлн= Sвлк + ( Sвлк / Uном)2·(R1+jX1)-jQc

Sвлн=42,21+j24,4+48,762/1212·(4,98+j8,54)-j1,558=(43,02+j24,25) МВА;

Отсюда

          S=48,52 МВА.

Производим расчет напряжений в узлах. Напряжение системы принимаем 121кВ. Тогда напряжение на высокой стороне РП равно:

(3.11)

        

Напряжение трансформатора на шинах НН, приведенное к высокой стороне:

                   

   

   

Напряжение трансформатора на шинах НН:

Uт1=Uт1в·Uнн/Uвн ,                                                                                    (3.12)

Uт1=113,6·10,5/115=10,36кВ.

Напряжение на высокой стороне трансформатора на ТП1 равно:

          (3.13)

кВ.

Напряжение трансформатора на шинах НН, приведенное к высокой стороне:

кВ.

Напряжение трансформатора на шинах НН:

Uт2=Uт2в·Uнн/Uвн ,                                                                Uт2=10,1·0,4/10=0,404кВ.

Напряжение на высокой стороне трансформатора на ТП2 равно:

кВ.

Напряжение трансформатора на шинах НН, приведенное к высокой стороне:

кВ.

Напряжение трансформатора на шинах НН:

Uт2=Uт2в·Uнн/Uвн ,

Uт2=10,03·0,4/10=0,4кВ.

Так как напряжение у потребителя не отличается от номинального больше, чем на 5%, то нам не нужно осуществлять  регулирование его на РП и ТП.

Рассчитаем электрическую сеть в режиме минимальных нагрузок.

В режиме минимальных нагрузок задаемся напряжением в узлах равным 1,05Uном и мощностями, равными 0,6 мощности из условия.

S1=(24+j12,95)МВА,

S2=(0,72+j0,369)МВА,

S3=(0,54+j0,277)МВА.

Определяем мощность в конце трансформатора на ТП1:

Sт2к=S2=0,809МВА; 

Sт2к=(0,72+j0,369 )МВА;

Мощность в начале трансформатора:

 Sт2н=Sт2к+ (Sт2к/ Uвн)2·(Rт2 /2+jXт2  /2),                                             

Sт2н=0,72+j0,369+0,8092 /10,52 ·(1,22/2 +j5,35/2)=(0,724+j0,385)МВА;

Мощность в конце первой КЛ:

           Sл2к =Sт2н+2· ΔSх  ;

           Sл2к  =0,724+j0,385+2·(0,002+j0,026)=(0,728+j0,437) МВА;

Мощность в начале первой КЛ:

Sл2н=Sл2к  + (Sл2к / Uном)2·R2

Sл2н=0,728+j0,437+0,8492/10,52·0,133=(0,729+j0,437)МВА;

Определяем мощность в конце трансформатора на ТП2:

Sт3к=S3=0,534 МВА; 

Sт3к=(0,48+j0,234) МВА;

Мощность в начале трансформатора:

 Sт3н=Sт3к+ (Sт3к/ Uвн)2·(Rт3+jXт3)

Sт3н=0,48+j0,234+0,5342/10,52·(1,22+j5,35)=(0,483+j0,248)МВА;

Мощность в конце второй КЛ:

           Sл3к =Sт3н+ ΔSх 

           Sл3к  =0,483+j0,248+0,002+j0,026=(0,485+j0,274) МВА;

Мощность в начале второй КЛ:

Sл3н=Sл3к + (Sл3к / Uном)2·R3

Sл3н=0,485+j0,274+0,5572/10,52·0,481=(0,486+j0,274)МВА.

Мощность в конце трансформатора на РП:

Sт1к=S1+Sл2н+Sл3н

Sт1к=24+j12,95+0,729+j0,437+0,486+j0,274=

Похожие материалы

Информация о работе