Проектирование районной электрической сети

7 Выбор  трансформаторов на подстанциях

 

При питании потребителей 1 и 2 категории  на подстанции устанавливаются 2 трансформатора, мощность которых выбирается по выражению:

  

где   - максимальная нагрузка подстанции с учетом мощности компенсирующих устройств, МВА;                  - коэффициент перегрузки.

При питании  потребителей 3 категории на подстанции устанавливается 1 трансформатор, мощность которого выбирается по выражению:

Расчетные и каталожные данные по выбору трансформаторов приведены в таблице 7.1.

 

Таблица 7.1 – Расчетные и каталожные данные по выбору трансформаторов

№ п/ст	Si , МВА	Si тр расч МВА	Sном тр, МВА	Кол-во тр-ов	Тип тр-ра	%	Uк %	∆Pкз, МВт	∆Pхх, МВт	Iхх, %	Rтрi Ом	Xтрi Ом
1	31,85	22,75	25	2	ТРДН  25000/110		10,5	0,12	0,027	0,7	2,54	55,9
2	28,91	20,65	25	2	ТРДН  25000/110			0,12	0,027		2,54	55,9
3	30,45	21,8	25	2	ТРДН  25000/110			0,12	0,027		2,54	55,9
4	35,86	24,99	25	2	ТРДН  25000/110			0,12	0,027		2,54	55,9

8 Выбор  сечений проводов воздушных линий  электропередачи

 

Для воздушных  линий 35-220 кВ выбираются сталеалюминевые провода марки АС, а для прокладки линий используются железобетонные опоры [1,4].

Результаты  выбора сечений проводов ВЛЭП сводятся в таблицe 8.1, при этом используются следующие формулы:

,

где      - ток, протекающий по участку сети, в нормальном режиме, А;

   - ток, протекающий по участку сети, в послеаварийном режиме, А.

 

Таблица 8.1 – Выбор сечений проводов воздушных  ЛЭП

Уч-ок	кол-во цепей n, шт	Sнрi, МВА	|Sнрi|, МВА	Iнр, А	Марка-сечение провода Fi, мм2	Iдоп, А
Разомкнутая сеть
01	2	44+j11,5	45,48	238,7	АС-150	450
13	2	29+j6,2	29,66	155,65	АС-120	390
32	2	14+j3,6	14,46	75,87	АС-95	330
04	2	17+j5,7	17,93	94,1	АС-95	330
Сеть с замкнутым контуром
01	1	47,6+j13,3	49,42	259,4	АС-185	520
12	1	17,6+j2,6	17,79	93,38	АС-120	390
23	1	10,4+j4,6	11,37	59,68	АС-120	390
03	1	40,4+j9,76	41,56	218,1	АС-150	450
04	2	17+j5,7	17,93	94,11	АС-95	330

 

Сравнивается  ток  с для выбранного сечения провода соответствующего участка. Т.к. условие проверки по допустимому нагреву выполняется, то это значение окончательно и выбирается и заносится в таблицы 8.2 -8.3 .

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.2 – Проверка сечений проводов ВЛЭП радиально-магистральной сети

Участок	, МВА	, МВА	, А	Окончательная марка-сечение , мм2 провода	, А
01	88+j23,1	90,98	477,5	АС-185/29	510
13	58+j12,4	59,31	311,3	АС-120/19	390
32	28+j7,2	28,91	151,7	АС-9516	330
04	34+j11,4	35,86	188,2	АС-95/16	330

 

Таблица 8.3 – Проверка сечений проводов ВЛЭП кольцевой сети

Уч-ок	, МВА при выходе из строя  участка		, МВА при выходе из строя  участка		, А при выходе из строя  участка		А	Окончательная марка-сечение  , мм2 провода	, А
	01	03	01	03	01	03
01	-	88+j23,1	-	90,98	-		477,5	АС-185/29	510
12	30+j10,7	58+j12,4	3185	59,31	167,2	311,3	311,3	АС-120/19	390
23	58+j19,9	30+j5,2	60,69	30,45	318,6	159,8	318,6	АС-120/19	390
03	88+j23,1	-	90,98	-	477,5	-	477,5	АС-150/24	450
04	34+j11,4	34+j11,4	35,86	35,86	188,2	188,2	182,2	АС-95/16	330

9 Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров

 

Схема замещения  радиально-магистральной сети представлена на рисунке 9.1, сети, имеющей замкнутый  контур – на рисунке 9.2.

 

Рисунок 9.1 – Схема замещения радиально-магистральной  сети

 

Рисунок 9.2 –Схема замещения сети, имеющей замкнутый контур

 

Результаты  расчета параметров схем замещения  ВЛЭП и трансформаторов разомкнутой сети и сети, имеющей замкнутый контур, приведены в таблице 9.1-9.2

Параметры схем замещения элементов электрической  сети определяются следующим образом.

Для ВЛЭП:

где n – количество цепей на участке.

Для трансформаторной подстанции:

где n – количество трансформаторов на подстанции.

 

 

Таблица 9.1 – Определение параметров схемы замещения воздушных ЛЭП  электрических сетей

Участок сети	Кол-во цепей ЛЭП	Марка-сечение F, мм2 провода	Uном, кВ	lуч, км	r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0´10-6, См/км	Rуч, Ом	Xуч, Ом	Qучс’, Qучс’’, Мвар
Радиально-магистральная сеть
01	2	АС-185/29	110	42	0,162	0,413	2,75	3,4	8,67	1,39
13	2	АС-120/19		22	0,249	0,427	2,66	2,74	4,697	0,71
23	2	АС-9516		20	0,306	0,434	2,61	3,06	4,34	0,63
04	2	АС-95/16		14	0,306	0,434	2,61	2,14	3,04	0,44
Сеть, имеющая замкнутый контур
01	1	АС-185/29	110	42	0,162	0,413	2,75	6,8	17,35	0,7
12	1	АС-120/19		22	0,249	0,427	2,66	5,48	9,39	0,35
23	1	АС-120/19		22	0,249	0,427	2,66	4,98	8,54	0,32
03	1	АС-150/24		54	0,198	0,42	2,7	10,69	22,68	0,88
04	2	АС-95/16		14	0,306	0,434	2,61	2,14	3,04	0,44

 

 

 

Таблица 9.2 – Определение параметров схем замещения трансформаторных подстанций

 

Номер п/ст	Кол-во трансформаторов, шт	Тип трансформатора	Sномтр, МВА	DPхх, МВт	Iхх, %	D ст, МВА	тр=Rтр+jXтр, Ом
Радиально-магистральная сеть
1	2	ТРДН-25000/110	25	0,027	0,7	0,054+j0,35	1,27+j27,95
2	2	ТРДН-25000/110	25	0,027	0,7	0,054+j0,35	1,27+j27,95
3	2	ТРДН-25000/110	25	0,027	0,7	0,054+j0,35	1,27+j27,95
4	2	ТРДН-25000/110	25	0,027	0,7	0,054+j0,35	1,27+j27,95

 

10 Разработка схемы соединений

 

Схема электрических соединений разомкнутой сети приведена на рисунке 10.1, а для сети с замкнутым контуром на рисунке 10.2.

 

Рисунок 10.1 - Схема электрических  соединений разомкнутой сети

 

Рисунок 10.2 - Схема электрических соединений сети с замкнутым контуром

11 Технико-экономическое обоснование  окончательного варианта исполнения  электрической сети

11.1 Определение капиталовложений  на сооружение электрической  сети

 

Расчеты по определению капиталовложений на сооружение воздушных ЛЭП и подстанций электрической сети приведены в таблице 11.1 - 11.2.

Таблица 11.1 – Капиталовложения на сооружение ВЛЭП

Участок	lуч, км	Тип опор	Марка-сечение провода F, мм2	С0ЛЭП, тыс.руб/км	КЛЭП=С0ЛЭП×lуч, тыс.руб	КЛЭПΣ, тыс.руб
Радиально-магистральная сеть (вариант I)
01	42	Ж/б двухцепные	АС-185/29	22,0	924	1927,4
13	22	Ж/б двухцепные	АС-120/19	18,1	398,2
23	20	Ж/б двухцепные	АС-95/16	17,8	356
04	14	Ж/б двухцепные	АС-95/16	17,8	249,2
Сеть с замкнутым контуром (вариант II)
01	42	Ж/б одноцепные	АС-185/29	12,9	541,8	1901,6
12	22	Ж/б одноцепные	АС-120/19	11,4	250,8
23	20	Ж/б одноцепные	АС-120/19	11,4	228
03	54	Ж/б одноцепные	АС-150/24	11,7	631,8
04	14	Ж/б двухцепные	АС-95/16	17,8	249,2