12.Расчет режима разветвленной разомкнутой сети одного номинального напряжения

 

Разомкнутая сеть – это сеть, питание потребителей в которой осуществляется только с одной стороны. Питание такой сети может выполняться по двухцепной линии или резервироваться от другой сети на случай повреждения одного из участков.

Рассмотрим принципы выполнения электрического расчета разомкнутой сети (рис. 4.7), в которой в результате проведенных преобразований, описанных в п.4.5, узлы представлены расчетными нагрузками S₂=P₂-jQ₂, S₃=P₃-jQ₃, а участки сети – только сопротивлениями Z₁₂=R₁₂+jX₁₂, Z₂₃=R₂₃+jX₂₃.

Анализ проведем применительно к наиболее часто встречающемуся на практике случаю, когда напряжение задано на шинах источника питания U₁.

 

 

Рис. 4.7. Схема части разомкнутой сети (а) и схема замещения (б)

 

Расчет выполняют в два этапа.

 

I этап. Принимаем напряжения в узлах равнымиU₂=U₃=U_ном и определяем потоки и потери мощности в линиях, двигаясь от последней нагрузки к источнику питания: , т.е. ;

по (4.33) находим потери мощности в линии 2-3: ;

по (4.32) находим мощность в начале линии 2-3: ;

по 1 закону Кирхгофа мощность в конце линии 1-2: ;

находим потери мощности в линии 1-2: ;

и мощность в начале линии 1-2: .

 

II этап. Определяем напряжения в узлах, учитывая падения напряжения, двигаясь в направлении от источника питания, для которого напряжение задано, к конечному узлу сети:

;

 

 

;

 

	;
		.

Для увеличения точности расчета можно провести следующую итерацию, т.е. по рассчитанным напряжениям определить потери мощности и потоки, затем по вновь полученным значениям рассчитать напряжения, и так производят n итераций до тех пор, пока точность расчета не достигнет требуемой величины:

 

.

(4.51)

 

Если высокая точность не требуется, ограничиваются одной итерацией.

13.Расчет режима разомкнутой сети нескольких номинальных напряжений

Рассмотрим последовательность расчета режима разомкнутых сетей с двумя номинальными напряжениями. Эти сети соединены между собой двухобмоточным трансформатором (рис. 4.8). Положим, что заданы нагрузки в узлах сети S₂, S₃, S₄ , номинальные напряжения U_1ном, U_2ном, напряжение источника питания U₁. Задача расчета заключается в определении мощности в начале и конце всех участков сети и напряжений во всех узлах.

Рис. 4.8. Схема разомкнутой сети с двумя номинальными напряжениями с двухобмоточным трансформатором (а) и ее схема замещения (б)

На первом этапе находим распределение потоков мощности по ветвям:

;

;

	;
	;
		;
	;
		.

В полученном потокораспределении потери мощности на участках находились по номинальным значениям напряжений U_ном, поэтому потокораспределение является приближенным.

На втором этапе находим напряжения:

;

Найдем напряжение на шинах НН, приведенное к стороне ВН:

;

Найдем действительное напряжение на шинах НН:

.

Тогда:

.

Далее расчет повторяют до достижения заданной точности (4.51).

15.161.2. ПРОВОДА ВЛ И ТРОСЫ

На ВЛ применяются неизолированные провода, т. е. без изолирующих покровов. Наиболее распространены на ВЛ провода алюминиевые, сталеалюминиевые, а также из сплавов алюминия-–АН, АЖ. Медные провода в настоя­-щее время не используются на ВЛ без специальных техни­-ко-экономических обоснований. Обычно не рекомендуется применять на ВЛ стальные провода.

Г розозащитные тросы, как правило, выполняются из стали. В последние годы грозозащитные тросы ис­-пользуются для организации высокочастотных каналов связи. Такие тросы выполня­ются сталеалюминиевыми.

Конструкции и общий вид неизолированных прово­дов приведены на рис. 1.2, а. Однопроволочный провод (рис. 1.2, б) состоит из одной круглой проволоки. Такие провода дешевле многопро­волочных, однако они менее гибки и имеют меньшую ме­ханическую прочность. Мно-гопроволочные провода из

Рис. 1.1. Промежуточная металли­ческая опора одноцепной линии:

1– провода; 2 –изоляторы; 3 –грозо-защитный трос; 4 –тросостойка; 5– траверсы, опоры; 6–стойка опоры; 7– фундамент опоры

одного металла (рис. 1.2, в) состоят из нескольких свитых между собой проволок. При увеличении сечения растет чис­ло проволок. В многопроволочных проводах из двух метал­-лов–сталеалюминиевых проводах (рис. 1.2, г)–внутрен­- ние проволоки (сердечник провода) выполняются из стали, а верхние – из алюминия.

Рис. 1.2. Конструкции проводов ВЛ:

а–общий вид многопроволочного провода; б–сечение однопроволочногопрово­- да; в, г – сечения многопроволочных проводов из одного и двух металлов; д – се­чение пустотелого провода

Стальной сердечник увеличивает механическую проч­-ность, алюминий же – токопроводящая часть провода.По­-лые провода (рис. 1.2,(3) изготовляют из плоских проволок, соединенных друг с другом в паз, что обеспечивает конст­-руктивную прочность провода. У таких проводов больший по сравнению со сплошными диаметр, благодаря чему по­-вышается напряжение появления коронирующего разряда на проводах и значительно снижаются потери энергии на корону. Полые провода применяются на ВЛ редко, они главным образом используются для ошиновки подстанций 330 кВ и выше. Для снижения потерь электроэнергии на корону ВЛ при U_ном 330 кВ каждая фаза ВЛ расщепляет­-ся на несколько проводов.

Материал проводов должен иметь высокую электриче­-скую проводимость. На первом месте по проводимости сто­- ит медь, затем алюминий; сталь имеет значительно более низкую проводимость. Провода и тросы должны быть вы­- полнены из металла, обладающего достаточной прочно­-стью. По механической прочности на первом месте стоит сталь. Материал проводов и тросов должен быть стойким по отношению к коррозии и химическим воздействиям.

Медь при своих высоких качествах – хорошей проводи­- мости, большой механической прочности и коррозионной стойкости – дорога и дефицитна. Поэтому в настоящее время медные провода для выполнения ВЛ не применяют­- ся. Их использование допускается в контактных сетях, се­- тях специальных производств (шахт, рудников и др.).

Алюминий – наиболее распространенный в природе ме­- талл. Его удельная проводимость составляет 65,5 % прово­- димости меди. Большая проводимость, легкость и распро­- страненность в природе алюминия привели к эффективно­- му использованию его в качестве токопроводящего металла для проводов и кабелей. Основной недостаток алюминия - относительно малая механическая прочность. Алюминиевыеоднопроволочныепровода вообще не выпус­- каются из-за их низкой прочности. Многопроволочные алю- миниевые провода обычно применяют только в распредели- тельных сетях напряжением до 35 кВ, а в сетях с более высоким напряжением используются сталеалюминиевые провода. В соответствии с ГОСТ 839-80 выпускаются алю­- миниевые провода марок А и АКП. Провод марки А состо­- ит из алюминиевых проволок одного диаметра (число про­- волок от 7 до 61), скрученных концентрическими повивами; АКП - провод марки А, но его межпроволочноепростран­- ство заполнено нейтральной смазкой повышенной термо­- стойкости, противодействующей появлению коррозии. Кор- розионно-стойкий провод АКП применяется для ВЛ вблизи морских побережий, соленых озер и химических пред­- приятий.

Провода из сплавов алюминия (АН - нетермообрабо- танный, АЖ – термообработанный сплав) имеют большую механическую прочность и примерно такую же проводи­- мость, как и провода марки А.

Сталеалюминиевые провода наиболее широко применя­- ются на ВЛ. Проводимость стального сердечника не учи­- тывается, а за электрическое сопротивление принимается только сопротивление алюминиевой части. В соответствии с ГОСТ 839-80 выпускаются сталеалюминиевые провода марок АС, АСКС, АСКП, АСК.

Провод марки АС состоит из стального сердечника и алю- миниевых проволок. Провод предназначается для ВЛ при прокладке их на суше, кроме районов с загрязненным вред­- ными химическими соединениями воздухом. Коррозионно- стойкие провода АСКС, АСКП, АСК предназначены для ВЛ, проходящих по побережьям морей, соленых озер и в промышленных районах с загрязненным воздухом; АСКС и АСКП – это провода марки АС, но межпроволоч­- ное пространство стального сердечника (С) или всего про­- вода (П) заполнено нейтральной смазкой повышенной тер­- мостойкости; АСК – провод марки АСКС, но стальной сер­- дечник изолирован двумя лентами полиэтиленовой пленки.

В обозначение марки провода вводится номинальное се­- чение алюминиевой части провода и сечение стального сер- дечника, например АС 120/19 или АСКС 150/34.