3.2 Проверка проводов по допустимому нагреву и потере напряжения
Проверка по нагреву должна выполняться для наиболее тяжелых послеаварийных режимов работы сети. Для двуцепных или параллельных линий наиболее тяжёлым будет обрыв одной из линий (цепи). Для замкнутых сетей – обрыв одного из головных участков.
1. Отключение одной линии на участках: А-1, А-2, 1-5. Этот режим характеризуется увеличением тока, протекающего по оставшейся линии в два раза по сравнению с нормальным режимом. Рассчитаем послеаварийные токи по формуле (15):
, (15)
А,
А,
А.
2. Отключение линии на участке 1-4 представлено на рисунке 4.
Рисунок 4 - Послеаварийный режим сети при отключении участка 1-4.
Потокораспределение в сети в данном режиме определяется по первому закону Кирхгофа:
;
(16)
;
;
(17)
;
Рассчитаем ток послеаварийного режима:
А,
А.
3. Отключение линии на участке 1-3 представлено на рисунке 5:
Рисунок 5 – Послеаварийный режим сети при отключении участка 1-3.
Т.к. меняются мощности на участках 4-3, 1-4, то потокораспределение в сети в данном режиме определяется по первому закону Кирхгофа:
;
(18)
;
;
(19)
;
Рассчитаем ток послеаварийного режима:
А,
А.
Сравним токи
послеаварийных режимов для каждой
линии с допустимыми по нагреву Iдоп
показало, что для каждого участка сети
,
следовательно, все марки проводов
выдерживают нагрев длительно протекающим
током. Условие выполняется.
Полученные данные сведены в таблицу 4.
3.3 Проверка по допустимой потере напряжения.
Определим потери напряжения в процентах от номинального на участке i-k определяются по формуле (20).
,
(20)
где
,
-
погонные параметры линии электропередачи,
принимаемые в зависимости от марки
провода, Ом/км;
Нормальный режим:
Для линии 2-6, выполненной проводом марки АС-70/11
Ом/км;
Ом/км:
Для линии А-2, выполненной проводом марки АС-70/11
Ом/км; Ом/км:
При отключении
одной линии А-2
увеличивается вдвое:
Для линии А-1, выполненной проводом марки АС-240/32
Ом/км;
Ом/км:
При отключении
одной линии А-1
увеличивается вдвое:
Для линии 1-5, выполненной проводом марки АС-70/11
Ом/км; Ом/км:
При отключении
одной линии 1-5
увеличивается вдвое:
Для линии 1-3, выполненной проводом марки АС-95/16
Ом/км;
Ом/км:
Для линии 3-4, выполненной проводом марки АС-70/11
Ом/км; Ом/км:
Для линии 4-1, выполненной проводом марки АС-95/16
Ом/км; Ом/км:
Послеаварийные режимы:
Для линии 4-3, выполненной проводом марки АС-70/11 Ом/км; Ом/км расчет ведется по формуле (20) с учетом нового потокораспределения в заданном режиме:
Для линии 4-1, выполненной проводом марки АС-95/16
Ом/км; Ом/км:
Для линии 3-4, выполненной проводом марки АС-70/11
Ом/км; Ом/км:
Для линии 1-3, выполненной проводом марки АС-95/16
Ом/км; Ом/км:
Все результаты представим в таблице 5.
Таблица 5
Проверка проводов по допустимой потере напряжения
Линия |
Uн, кВ |
F, мм² |
L, км |
r0, Ом/км |
x0, Ом/км |
Нормальный режим |
Послеаварийный режим |
||||||
P, МВт |
Q, Мвар |
|
P, МВТ |
Q, Мвар |
U,% |
Откл. |
|||||||
А-1 |
110 |
240 |
35 |
0,118 |
0,405 |
101 |
39,5 |
4,0 |
101 |
39,5 |
8 |
Одна цепь |
|
1-5 |
110 |
70 |
38 |
0,422 |
0,444 |
22 |
8,8 |
2,1 |
22 |
8,8 |
4,2 |
Одна цепь |
|
1-3 |
110 |
95 |
18 |
0,301 |
0,434 |
19,6 |
7,5 |
1,4 |
- |
- |
- |
- |
|
3-4 |
110 |
70 |
31 |
0,422 |
0,444 |
5,6 |
2,2 |
0,9 |
- |
- |
- |
- |
|
1-4 |
110 |
95 |
27 |
0,301 |
0,434 |
19,4 |
7,4 |
2,0 |
- |
- |
- |
- |
|
А-2 |
110 |
70 |
25 |
0,422 |
0,444 |
11 |
4,2 |
0,7 |
11 |
4,2 |
1,4 |
Одна цепь |
|
2-6 |
110 |
70 |
34 |
0,422 |
0,444 |
8 |
3,1 |
1,3 |
- |
- |
- |
- |
|
Отключение 1-3 |
|||||||||||||
4-3 |
110 |
70 |
31 |
0,422 |
0,444 |
- |
- |
- |
14 |
5,3 |
2,1 |
А-5 |
|
1-4 |
110 |
95 |
27 |
0,301 |
0,434 |
- |
- |
- |
39 |
14,9 |
4,1 |
А-5 |
|
Отключение 1-4 |
|||||||||||||
3-4 |
110 |
70 |
31 |
0,422 |
0,444 |
- |
- |
- |
25 |
9,6 |
3,8 |
А-6 |
|
1-3 |
110 |
95 |
18 |
0,301 |
0,434 |
- |
- |
- |
39 |
14,9 |
2,7 |
А-6 |
|
U,%
Проверка по потере напряжения проводится для того, чтобы напряжение у самого удаленного приемника электрической энергии соответствовало требованиям ГОСТ Р 5414-2010[6]. Поэтому необходимо рассчитать суммарные потери в сети одного номинального напряжения от центра питания, в котором осуществляется регулирование напряжения, до электрически удаленного узла и сравнить их с допустимой величиной.
Потеря напряжения до самой удалённой точки по стороне 110 кВ:
, (21)
При авариях
Отключение 1-4
, (22)
.
Во всех послеаварийных режимах потери напряжения не превышают допустимых значений. В результате можно констатировать, что выбранные марки проводов воздушных линий электропередачи удовлетворяют условиям работы как в нормальном, так и послеаварийном режимах.