1. Выбор варианта схемы электроснабжения

1.1. Выбор схемы сети для каждого варианта (3 варианта).

1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант

Рис. 1

2. Выбор и проверка сечения проводов по экономической плотности тока, допустимой нагрузке и короне.

1 Вариант

Рис. 2

Сечения проводов линий электросетей при номинальном напряжении не выше 220 кВ выбираются по нормированной экономической плотности тока j_эк. Экономическая плотность тока, при числе часов использования максимума нагрузки в год от 3000 до 5000 равна 1,1; а при числе часов более 5000 – 1. Сечение, полученное в результате расчета, округляется до ближайшего стандартного значения (70, 95, 120, 185, 240 мм² ).

Участок А2:

Сечение провода определяется по формуле:

где I_p – расчетный ток соответствующего участка сети

Для нахождения расчетного тока в двухцепной линии воспользуемся следующей формулой:

где S_р - расчетная нагрузка, n - число цепей линии передачи.

В двухцепной линии, так же как и в одноцепной, S_p равна мощности нагрузки.

Нахождение начальной и максимальной коронной напряженности:

где E₀ - начальная коронная напряженность проводника, линии, кВ/м; m - коэффициент наглядности проводника: для скрученного провода-0,85; в горных условиях-0,7 ÷ 0,75; R - радиус проводника, м; б - относительная плотность воздуха ( δ — 1). Величина большей напряженности поля у поверхности любого из проводников должна быть Е ≤ 0,9 Е₀.

При этом E₀ должно быть не выше 280 кВ/м. Максимальная напряженность электрического поля:

где D — расстояние между фазами.

При выходе из строя одной цепи двухцепной линии по оставшейся в работе цепи будет передаваться прежняя мощность, т.е. ток линии возрастет вдвое по сравнению с режимом нормальной работы.

Провода линий любого назначения проверяются при проектировании на нагрев расчетным током. При такой проверке сопоставляются максимальные рабочие то­ки I­_р, каждой линии с допустимыми токами I_доп для проводников, выбранных предварительно по экономической плотности тока.

В этом случае:

2I_p ≤ I_доп

Сравним рассчитанное значение с допустимым:

2·I_pA2 = 2·55 =110 А ≤ I_доп = 265 А;

При выбранном сечении рассчитанное значение не превышает допустимый ток.

Участок А1:

Нахождение начальной и максимальной коронной напряженности:

Сравним рассчитанное значение с допустимым: I_pA2 = 34 А ≤ I_доп = 265 кА;

При выбранном сечении рассчитанное значение не превышает допустимое.

Участок А5:

Нахождение начальной и максимальной коронной напряженности:

Сравним рассчитанное значение с допустимым:

2·I_pA5 = 2·47 =94 А ≤ I_доп = 265 А;

Участок А4:

Нахождение начальной и максимальной коронной напряженности:

Сравним рассчитанное значение с допустимым: I_pA2 = 37 А ≤ I_доп = 265 кА;

При выбранном сечении рассчитанное значение не превышает допустимое.

Участок А3:

Нахождение начальной и максимальной коронной напряженности:

Сравним рассчитанное значение с допустимым: I_pA3 = 20 А ≤ I_доп = 265 А;

При выбранном сечении рассчитанное значение не превышает допустимый ток.

Вариант 2

Рис.3

1) Участок А45

Рис.4

Длина линий: l_A4 = 40 км; l₄₅ = 78 км; l_5A’ = 72 км.

Найдем расчетные нагрузки для всех участков кольцевой сети:

S₄₅ = S_A4 – S₄ = 17,87 – 14 = 3,87 МВ·А;

.

Найдем расчетные токи на всех участках по формуле:

где S_р - расчетная нагрузка, кВ·А; U_ном - напряжение линии электропередачи, кВ; n - число цепей линии передачи.

Сечение определяется по формуле:

где I_p – расчетный ток соответствующего участка сети.

Определим напряжённость поля

Участок А4:

Участок 45:

Участок 5А':

Выбранное сечение считается удовлетворяющим условиям нагрева в установившемся режиме, если:

I_p ≤ I_доп ,

I_pA4 = 105 А ≤ I_доп = 265 А;

I_p45 = 31 А ≤ I_доп = 265 А;

I_p5A' = 63 А ≤ I_доп = 265 А.

При выбранных сечениях рабочий ток не превышает max допустимого значения и max напряжённости поля.

2) Участок А12

Рис.5

Длина: l_A1 = 40 км; l₁₂ = 48 км; l_2A’ = 60 км.

Найдем расчетные нагрузки для всех участков кольцевой сети.

S₁₂ = S_A1 – S₁ = 18 – 13 = 5 МВ·А;

Найдем расчетные токи на всех участках

Сечения проводов линии:

Нахождение начальной и максимальной коронной напряженности:

Участок А1:

Участок 12:

Участок 2А':

Выбранное сечение считается удовлетворяющим условиям нагрева в установившемся режиме, если:

I_p ≤ I_доп ,

I_pA3 = 94 А ≤ I_доп = 265 А;

I_p34 = 26 А ≤ I_доп = 265 А

I_p4A' = 84 А ≤ I_доп = 265 А

При выбранных сечениях рабочий ток не превышает допустимого значения.

3) Участок А3

Для нахождения расчетного тока в одноцепной линии воспользуемся следующей формулой:

где S_р - расчетная нагрузка.

В одноцепной линии S_p равна мощности нагрузки

Нахождение начальной и максимальной коронной напряженности:

Участок А3:

Сравним рассчитанное значение с допустимым: I_pA3 = 20 А ≤ I_доп = 265 А;

При выбранном сечении рассчитанное значение не превышает допустимый ток.