1. Выбор схемы соединения линий электрической сети

Руководствуясь соображениями, изложенными в [1], [2], выбираем два варианта развития топологии электрической сети, представленные на рис. 3 и 6.

Далее осуществим экономическую оценку составленных вариантов, для чего выполним технико-экономических расчет каждого варианта.

2. Технико-экономический расчет первого варианта развития сети

Рис. 3

2.1. Выбор номинального напряжения новых линий

Нагрузка новых подстанций (п/ст):

П/ст Д Р = 20 МВт; Q = P·tgϕ = 9.68 Мвар; S = (20+j9.68) МВ·А.

П/ст Е Р = 20 МВт; Q = 9.2 Мвар; S = (20+j9.68) МВ·А.

П/ст К Р = 70 МВт; Q = 35.7 Мвар; S = (70+j35.7) МВ·А.

П/ст М Р = 30 МВт; Q = 12.9 Мвар; S = (30+j12.9) МВ·А.

Потокораспределение по новым линиям:

ЛЭП В-Д S_В-Д = S_Д = (20+j9.68) МВ·А;

ЛЭП А-Е S_А-Е = S_Е = (20+j9.2) МВ·А;

ЛЭП Г-К S_Г-К = S_К + S_М = (100+j48.6) МВ·А;

ЛЭП К-М S_К-М = S_М = (30+j12.9) МВ·А;

Зная потоки мощности по линиям, их длине , учитывая, что все линии двухцепные, выбираем номинальные напряжения ЛЭП по [1], [2] (табл. 2).

Таблица 2

Линия электропередачи	В-Д	А-Е	Г-К	К-М
Номинальное напряжение Uном, кВ	110	110	220	110

Для линии Г-К выбрали завышенное номинальное напряжение в связи с планируемым дальнейшим ростом нагрузок п/ст К, М.

2.2. Определение сечений проводов новых линий электропередачи

Район по гололеду рассматриваемой электрической сети. Опоры выбираются железобетонные.

Расчетная токовая нагрузка для новых линий определяется по выражению

,

Где - максимальная мощность, протекающая по линии в условиях нормальной работы, кВ·А;

- коэффициент увеличения тока при эксплуатации (1,05);

n - количество цепей линии электропередачи.

Для рассматриваемого варианта расчетные токи в линиях в режиме максимальных нагрузок приведены в табл. З.

Таблица 3

Линия электропередачи	В-Д	А-Е	Г-К	К-М
Расчетный ток, А	61.2	61.1	153.3	91.3

Сечения проводов новых линий выбираются по экономическим токовым интервалам. Выбор осуществляется в соответствии с методическими указаниями [3] по табл. 7.8 [2] в зависимости от номинального напряжения, расчетного тока, района по гололеду, материала и ценности опор.

В табл. 4 приведены выбранные сечения

Таблица 4

Линия электропередачи	В-Д	А-Е	Г-К	К-М
Марка и сечение проводов	АС – 70	АС – 70	АС –240	АС – 95

Проверка сечений проводов по допустимой шоковой нагрузке по нагреву.

При выходе из строя одной цепи линии по оставшейся должна передаваться прежняя мощность, т.е. ток линий увеличится в два ряда по сравнению с нормальным режимом:

ЛЭП В-Д = 61.2·2 =122.4 А. Для провода АС-70 допустимый ток составляет 265 А [3]; , т.е. данный провод проходит по условиям нагрева.

Аналогично осуществляется проверка для остальных линий. Расчетные данные по линиям электропередачи с выбранными проводами приведены в табл. 5. Проверка по условиям короны не производится, так как экономические токовые интервалы подсчитаны для сечений, равны или больших минимально допустимых по условиям короны.

Таблица 5

ЛЭП	Длина l,м	Число цепей	U ном, кВ	Марка провода	r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0·10-6 См/км
В – Д	40	2	110	АС – 70	0.43	0.44	2.55
А – Е	45	2	110	АС – 70	0.43	0.44	2.55
Г – К	38	2	220	АС –240	0.12	0.43	2.6
К –М	10	2	110	АС – 95	0.31	0.42	2.61