Выбор конструкции и номинального напряжения линий сети

2. Выбор конструкции и номинального напряжения линий сети.

Т.к. потребители имеют значительное удаление от источника питания, то все линии электропередач будут воздушными.

Наметим несколько вариантов схем электроснабжения заданного района (рис 2.1).

Вариант 1











Вариант2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 2.1. Варианты схем электроснабжения заданного района

В соответствии с требованиями ПУЭ нагрузки I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников питания и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения одного из источников может быть допущен лишь на время включения автоматического восстановления питания. Двухцепная линия, выполненная на одной опоре не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I категории. Для них целесообразно предусматривать две отдельные двухцепные линии. При выполнении требований надежности электроснабжения потребители I категории должны обеспечиваться 100-процентным резервом, который должен включаться автоматически.

Для потребителей II категории можно предусматривать питание по двухцепной линии. Однако, учитывая непродолжительность аварийного ремонта ВЛ, правила допускают производить электроснабжение нагрузок II категории по одной ВЛ. Опыт проектирования систем электроснабжения районов с потребителями I и II категорий показывает, что в большинстве случаев целесообразно использовать две группы сетей - разомкнутые магистральные или радиальные резервированные с двух цепными линиями и замкнутые сети.

Потребителей III категории резервным питанием допускается не обеспечивать.
Предварительный выбор номинального напряжения U_н линий производят совместно с разработкой схем сети, т.к. они взаимно дополняют друг друга. Напряжения для различных элементов проектируемой сети могут существенно различаться. Величина U_н зависит от передаваемой мощности.

Наивыгоднейшее напряжение может быть определено по формуле Г.А. Илларионова:

,

7

где l - длина линии, км;

р - передаваемая мощность на одну цепь, МВт.

Произведем выбор питающих напряжений для трех рассматриваемых вариантов схем электроснабжения заданного района. Результаты расчетов сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. Выбор питающих напряжений для рассматриваемых вариантов.

 

Вариант	Участок сети	Мощность на одну цепь, МВт	Напряжение, кВ		Выбранное напряжение, кВ	Длина линии, км
			по кривым института “Энергосетьпроект”	по формуле Г.А. Илларионова
	ИП-а	75	110	150	220	45
	а - г	50	110	112,54	220	15
	ИП - в	25	110	91,28	110	25
I	ИП - б	6	35	49,8	110	35
	в - д	17,5	110	78,36	110	25
	ИП - а	75	110	150	220	45
	а - г	50	110	112,54	220	15
II	ИП - в	31	110	99,7	110	25
	в - д	17,5	110	78,4	110	25
	в - б	6	35	47,9	110	25

 

Опыт эксплуатации электрических сетей показывает, что при прочих равных условиях предпочтительней вариант с более высоким номинальным напряжением, как более перспективный. В то же время недостатком является большое разнообразие напряжений ЛЭП в пределах электрической сети одного района. Поэтому в качестве уровня напряжения для схем всех вариантов выбираем один единственный - 110кВ.

 

 

 

8

3. Выбор количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях.

Для условий нормальной работы на подстанции устанавливают два трехфазных трансформатора с номинальной мощностью каждого , рассчитанной в пределах от 60 до 70% максимальной нагрузки т.е. S_н.тр.=(0,6¸0,7)S_max. Несмотря на то, что отключения трансформаторов довольно редки, однако с такой возможностью следует считаться и при наличии потребителей I и II категорий устанавливают на ГПП два трансформатора. При аварии любой из трансформаторов, оставшийся в работе, должен обеспечить бесперебойное питание потребителей нагрузки.

Согласно ПУЭ, при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены поврежденного трансформатора за время не более 1 суток допускается питание потребителей II категории от одного трансформатора. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышают одних суток. Опыт Норильской энергосистемы показывает, что за это время возможна замена одного трансформатора мощностью не более 80 МВА, независимо от номинального напряжения.

Ряд номинальных напряжений трансформаторов и автотрансформаторов, рекомендуемых для современных проектов регламентирован ГОСТом 9680-77.

Условия выбора трансформаторов сведены в таблице 3.1. (по [4]).

Таблица 3.1. Условия выбора трансформаторов ГПП

Вариант	П/ст	Макс.нагрузка, МВА	Мощность потребителей I и II категорий, МВА	Тип и номин. Мощность тр-ра, МВА	Кол-во тр-ров	Коэф. загрузки в норм. реж., Кз.н.	Коэф. Загрузки в послеавар. реж., Кз.п.
	а	57,76	26,88	ТРДН-40000/220	2	0,68	1,34
	б	13,33	5,33	ТДН-10000/110	2	0,67	1,33
I	в	16,85	10,11	ТДН-16000/110	2	0,54	1,05
	г	107,6	96,78	ТРДЦН-100000/220	2	0,54	1,08
	д	38,4	15,36	ТДН-40000/110	2	0,61	1,19
	а	57,76	26,88	ТРДН-40000/220	2	0,68	1,34
	б	13,33	5,33	ТДН-10000/110	2	0,67	1,33
II	в	16,85	10,11	ТДН-16000/110	2	0,54	1,05
	г	107,6	96,78	ТРДЦН-100000/220	2	0,54	1,08
	д	38,4	15,36	ТДН-40000/110	2	0,61	1,19

9

В таблице 3.1. имеют место следующие обозначения

 - коэффициент загрузки одного трансформатора в нормальном режиме;
- коэффициент загрузки оставшегося в работе трансформатора в послеаварийном режиме.

В соответствии с ПУЭ перегрузка трансформаторов в послеаварийном режиме не должна превышать 40% (для условий Крайнего Севера - 50%), что выполняется для выбранных типов трансформаторов.

Характеристики выбранных типов трансформаторов представлены в таблице 3.2. (источник - [2]).

Таблица 3.2. Характеристики выбранных типов трансформаторов

Вар	П/ст	Тип трансформатора	Ном.напряжение, кВ	Пределы регулирования, %	DРх, кВт	DРк, кВт	Uk, %		Ixx, %	Стоим., тыс.руб.
	а	ТРДН-40000/220	230/6,3	±8´1,5	50	170	12	28	0,9	169
	б	ТДН-10000/110	115/6,3	±9´1,78	14	60	10,5	-	0,7	54
I	в	ТДН-16000/110	125/6,6	±9´1,78	18	85	10,5	-	0,7	48
	г	ТРДЦН-100000/220	230/6,3	±8´1,5	115	360	12	28	0,7	265
	д	ТДН-40000/110	115/6,3	±9´1,5	34	170	10,5	-	0,65	78
	а	ТРДН-40000/220	230/6,3	±8´1,5	50	170	12	28	0,9	169
	б	ТДН-10000/110	115/6,3	±9´1,78	14	60	10,5	-	0,7	54
I	в	ТДН-16000/110	125/6,6	±9´1,78	18	85	10,5	-	0,7	48
	г	ТРДЦН-100000/220	230/6,3	±8´1,5	115	360	12	28	0,7	265
	д	ТДН-40000/110	115/6,3	±9´1,5	34	170	10,5	-	0,65	78