4. Выбор сечений сталеалюминиевых проводов линий электропередачи и их поверка по условиям технических ограничений.

Ленинградская область: T_нб=4800 ч/год

где Q – реактивная мощность, проходящая по линии;

– количество цепей в линии;

– длина линии.

Сечения проводов ВЛ выше 1 кВ выбираются исходя из экономических соображений [6].

Экономически целесообразное сечение проводов линии определяется выражением:

- коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии за расчетный период (10 лет).

Для линий 110-220 кВ [3].

Пример расчета для линии А-1:

Расчеты остальных линий проведены аналогично. Результаты расчета сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Выбор сечений воздушных линий электропередач

Линия	А-1	А-2	1-2	2-3	2-4	2-5	4-5
P, Мвт	95,59	64,41	35,59	6,00	25,55	28,45	0,55
Q, Мвар	39,22	30,24	35,59	0,67	7,64	8,70	0,52
S, МВА	103,32	71,16	50,33	6,04	26,67	29,75	0,76
Uном, кВ	220	220	220	110	110	110	110
nц	1	1	1	2	1	1	1
Iнб, А	0,27115	0,18673	0,13209	0,01584	0,13997	0,15615	0,00397
Iр, А	284,71	196,07	138,69	16,64	146,97	163,96	4,17
Fэк, мм2	316,34	217,86	154,10	18,48	163,30	182,17	4,63
F, мм2	300	240	150	30	150	185	30

Проверка сечений проводов по условиям технических ограничений

а) Условие механической прочности

При воздействии на провода ВЛ нагрузок от собственного веса провода и от внешних нагрузок (гололед, температура, ветер) механическое напряжение в проводе может превысить допустимое и привести к разрушению провода.

Для ВЛ, сооружаемых на одноцепных опорах в I районе по гололеду [7]:

Для ВЛ, сооружаемых на двухцепных опорах [7]:

б) Условие ограничения потерь на корону и уровня радиопомех

При выборе сечений проводов ВЛ напряжением 110 кВ и выше необходимо соблюдать ограничение напряженности электрического поля на поверхности проводов до уровней, допустимых по короне и радиопомехам.

Для

Для [7]

Таблица 4.2

Проверка выбранных сечений по условиям технических ограничений

(механической прочности, потерь на корону и уровня радиопомех)

Линия	А-1	А-2	1-2	2-3	2-4	2-5	4-5
Fmin мех, мм2	35/6,2			120/19
Fmin кор, мм2	240/32			70/11
марка провода	АС 300/39	АС 240/32	АС 240/32	АС 120/19	АС 150/24	АС 185/29	АС 120/19

в) Условие длительно допустимого нагрева

Длительный нагрев неизолированного провода ВЛ сверх допустимого может вызвать разрушение контактных соединителей провода, увеличение стрелы провеса, приводящее к нарушению допустимых габаритных расстояний до земли.

Проверка выбранного экономически целесообразного сечения провода по условию длительно допустимого нагрева сводится к условию:

,

где - ток, протекающий по линии в режиме наибольших нагрузок;

- поправочный коэффициент на температуру воздуха, учитывающий отличие фактической температуры воздуха от расчетной.

Анализ значений длительно допустимых токов показывает:

- длительно допустимый ток провода ВЛ всегда превосходит ток, протекающий в нормальном режиме по проводу, выбранному по экономическим соображениям. Следовательно, в нормальных режимах неравенство всегда будет выполняться;

- для проводов ВЛ напряжением до 220 кВ включительно норматив экономической плотности тока более чем в 2 раза меньше длительно допустимой плотности тока. Следовательно, для двухцепных радиальных и магистральных линий, провода которых выбраны по экономической плотности тока, в послеаварийных режимах, связанных с отключением одной цепи, удвоенный ток нормального режима, протекающий по оставшейся в работе второй цепи, будет меньше длительно допустимого тока, т.е. неравенство при этих условиях всегда будет выполняться.

Таким образом, проверку экономически целесообразных сечений проводов ВЛ напряжением до 220 кВ включительно по условию длительно допустимого нагрева необходимо выполнять только в послеаварийных режимах для линий кольцевых сетей.

Наиболее тяжелые режимы для кольцевой сети А-1-2:

А-2 (А-1 разомкнута)

А-1 (А-2 разомкнута)

Наиболее тяжелые режимы для кольцевой сети 2-4-5:

2-5 (2-4 разомкнута)

2-4 (2-5 разомкнута)

Для АС 300/39:

Для остальных линий расчет аналогичен, результаты сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3

Проверка выбранных сечений по условиям технических ограничений

(длительно допустимого нагрева)

Линия	А-1	1-2	А-2	2-4	2-5
Марка провода	АС 300/39	АС 240/32	АС 240/32	АС 150/24	АС 185/29
Iдл.доп, А	690	610	610	450	510
kт	1,314
I'дл.доп, А	906,66	801,54	801,54	591,3	670,14
Откл. линия	А-2	А-2	А-1	2-5	2-4
P, МВт	160	100	160	54	54
Q, Мвар	50,99	32,14	50,99	16,34	16,34
S, МВА	167,93	105,04	167,93	56,42	56,42
Iл, А	440,70	275,65	440,70	148,06	148,06

г) Условие ограничения потерь напряжения

Сечения проводов линий 35 кВ и выше проверке по допустимым потерям напряжения не подлежат, так как уменьшение потерь напряжения путем увеличения сечений линий экономически нецелесообразно по сравнению с применением трансформаторов с РПН и устройств компенсации реактивной мощности.

д) Условие термической стойкости к токам короткого замыкания

В соответствии с ПУЭ провода ВЛ напряжением выше 1 кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания не проверяются, поскольку в этом случае необходимо учитывать повышение нагрева из-за увеличения суммарной продолжительности протекания тока короткого замыкания по таким линиям.