Электрическая сеть промышленного района

Таблица 5.3

Расчётные значения для выбора сечений проводов для схемы №1

Номер линии	Расчётный ток, А	Наиб. знач. тока, А	Расчётное сечение провода, мм2			Принятые сечение и марка провода
			По экономическим условиям	по условиям короны	по допустимой мощности нагрева
1-4	310/2	270	2*АС 185/29	2*АС 70/11	2*АС 95/16	2*АС 185/29
1-3	310/2	341	2*АС 185/29	2*АС 70/11	2*АС 95/16	2*АС 185/29
3-5	30	240	АС 70/11	AС 70/11	АС 70/11	АС 70/11
5-7	195	411	АС 240/32	AС 70/11	АС 150/24	АС 240/32
7-2	250	294	АС 240/32	АС 70/11	АС 95/16	АС 240/32
2-4	130	214	АС 150/24	АС 70/11	АС 70/11	АС 150/24
4-6	49	49	АС 70/11	АС 70/11	АС 70/11	АС 70/11
3-2	37	196	АС 70/11	АС 70/11	АС 70/11	АС 70/11

 

 

 

Таблица 5.4

Расчётные значения для выбора сечений проводов для схемы №3

Номер линии	Расчётный ток, А	Наиб. знач. тока, А	Расчётное сечение провода, мм2			Принятые сечение и марка провода
			По экономическим условиям	по условиям короны	по допустимой мощности нагрева
1-4	434/2	377	2*АС 240/32	2*АС 70/11	2*АС 95/16	2*АС 240/32
1-3	195	267	АС 240/32	АС 70/11	АС 95/16	АС 240/32
3-5	36	240	АС 70/11	AС 70/11	АС 70/11	АС 70/11
5-7	190	411	АС 240/32	AС 70/11	АС 120/27	АС 240/32
7-2	262	457	АС 240/32	АС 70/11	АС 185/29	АС 240/32
2-4	160	433	АС 185/29	АС 70/11	АС 185/29	АС 185/29
4-6	49	50	АС 70/11	АС 70/11	АС 70/11	АС 70/11
3-4	92	247	АС 95/16	АС 70/11	АС 70/11	АС 95/16

 

 

 

 

 

6. Выбор числа и мощности трансформаторов подстанций.

Определение числа линий.

 

Мощность трансформаторов в  нормальных условиях эксплуатации должна обеспечивать питание электрической энергией всех потребителей, подключенных к данной подстанции. Кроме того, нужно учитывать необходимость обеспечения ответственных потребителей (I и II категорий) электрической энергией и в случае аварии на одном из трансформаторов, установленных на подстанции. На подстанциях питающих потребителей I и II категорий должно быть установлено не менее двух трансформаторов, желательно одинаковой мощности. В  случае аварии на одном из  трансформаторов  второй  должен  обеспечить полной мощностью этих потребителей. Практически это может  быть достигнуто путем установки на подстанции двух  трансформаторов, номинальная мощность каждого из  которых  будет  рассчитана  на 60...70% максимальной нагрузки подстанции. При установке на подстанции двух трансформаторов допустимы их технологические перегрузки до 30 – 40% на время ремонта или аварийного отключения одного из них, но не более 6 часов в сутки в течении пяти суток подряд при условии, что коэффициент начальной его загрузки был меньше или равен 0,93.

С учётом допустимых перегрузок мощность каждого трансформатора из двух рассматриваемых:

S_тр ≥ S_м/1,4,

где  S_м – максимальная мощность нагрузки подстанции.

Для потребителей III категории допускается устанавливать один трансформатор, мощностью:

Sт ³ Sн.

При наличии централизованного  резерва допускается питание  потребителей II  категории от одного трансформатора.

Выбор трансформаторов производим по [4], [5], [6]. Результаты выбора количества и мощностей трансформаторов на подстанциях представлен в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Выбор количества и мощностей трансформаторов  на подстанциях схемы №5 и №2

№	Максимальная нагрузка подстанции       Sм, МВА	Расчетная мощность, МВА	Категории потребителей	Количество трансформаторов	Тип трансформаторов	Номинальная мощность трансформаторов Sном, МВА
2	48.78	34.84	I, II	2	ТРДН-40000/110	40
3	54.88	39.20	I, II	2	ТДТН-40000/110	40
4	26.83	19.16	I, II	2	ТРДН-25000/110	25
5	36.59	26.13	I, II	2	ТРДН-40000/110	40
6	9.76	9.76	III	1	ТДН-10000/110	10
7	89.44	63.89	Ген.	2	ТДЦ-80000/110	80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные параметры  выбранных трансформаторов представлены в таблицах 6.3, 6.4.

Таблица 6.3

Каталожные данные двухобмоточных трансформаторов

Тип	Sном, МВА	Пределы рег-ния	Uном обмоток, кВ		DQх, квар	Rт, Ом	Хт, Ом	DРх, кВт
			ВН	НН
ТРДН-25000/110	25	± 9х1.78%	115	10.5	175	2.54	55.9	27
ТРДН-40000/110	40	± 9х1.78%	115	10,5	260	1.4	34,7	36
ТДН-10000/110	10	± 9х1.78%	115	11	70	7.95	139	14

Таблица 6.4

Каталожные данные трехобмоточных трансформаторов

Тип	Sном, МВА	Rт, Ом			Хт, Ом			DQх, квар	DРх,  кВт	DРк,  кВт	Uном обмоток, кВ
		В	С	Н	В	С	Н				ВН	СН	НН
ТДТН-40000/110	40	0,8	0,8	0,8	35,5	0	22,3	240	43	200	115	38,5	11

 

Количество линий отходящих  от каждого напряжения подстанции можно  определить по  общей мощности потребителей на шинах высшего, среднего и низшего напряжений [7, с.21]. Результаты расчёта заносим в таблицу 6.5.

Таблица 6.5

Количество радиальных линий электропередачи, отходящих от подстанций проектируемой сети схемы №3 и схемы №1

Номер узла	Количество радиальных линий от шин  высшего, среднего и низшего напряжений подстанции.
	ВН	СН	НН
2	1	-	20
3	-	2	16
4	-	-	11
5	-	-	15
6	-	-	4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Формирование однолинейной схемы электрической сети

 

При выборе наилучшего варианта сети необходимо учитывать не только стоимость  линий, но и стоимость оборудования подстанций. Для этого должны быть сформированы однолинейные схемы подстанций.

При выборе схемы подстанции следует  учитывать число присоединений (линий  и трансформаторов), требования надежности электроснабжения потребителей и обеспечения пропуска через подстанцию перетоков мощности по межсистемным и магистральным линиям, возможности перспективного развития. Схемы подстанций должны быть составлены таким образом, чтобы была возможность их постепенного расширения и соблюдения требований необходимой релейной защиты и автоматики. Число и вид коммутационных аппаратов выбираются так, чтобы обеспечивалась возможность проведения поочередного ремонта отдельных элементов подстанции без отключения соседних присоединений.

Одновременно  следует стремиться к максимальному  упрощению схемы подстанции. Значительную долю в стоимости подстанции составляет стоимость выключателей, поэтому, прежде всего надо рассмотреть возможность отказа от применения большего числа выключателей.

В зависимости от требований надёжности на стороне высшего напряжения подстанции необходимо рассмотреть следующие  схемы: блочные схемы с питанием подстанции по отдельной линии, блочные  схемы линий, мостиковые схемы, схемы  четырёхугольника, схему с одной  секционированной системой шин, схему  с двумя рабочими и одной обходной системой шин. В отдельных случаях  могут быть рассмотрены схемы  с полутора и двумя выключателями  на присоединение.

На стороне среднего напряжения в зависимости от класса напряжения и числа присоединений выбирают одиночную не секционированную и  одиночную секционированную схемы, а также схемы с одиночной  секционированной системой шин или  двумя рабочими системами шин  и одной обходной.

При числе линий три и более  рекомендуется ряд типовых схем распределительных устройств со сборными системами шин. Наиболее простая схема выполняется с одной секционированной системой шин. В ней каждая линия и каждый трансформатор подключены к одной из секций шин, между которыми установлен секционный выключатель СВ. Более сложная схема содержит также одну секционированную систему шин, но в ней добавляется обходная система шин. Секции шин I и II соединяются между собой секционным выключателем СВ. Дополнительно предусмотрен обходной выключатель ОВ, предназначенный для соединения посредством соответствующих разъединителей одной или другой секции шин с обходной системой шин. Такая схема позволяет использовать обходной выключатель для замены выключателя любого присоединения при необходимости вывода его в ремонт. Здесь каждое присоединение в нормальном режиме подстанции может быть подключено только к одной из секций шин. В соответствии с рекомендациями в схеме с одной секционированной системой шин и обходной системой шин количество радиальных линий должно быть не более одной на секцию. При невыполнении этого условия с числом линий до 13 применяют схему с двумя несекционированными системами и обходной системой шин.

Наиболее характерные схемы  распределительных устройств 10(6) кВ, присоединяемых к распределительным устройствам высшего и среднего напряжений (РУ ВН, РУ СН) подстанций 35—750 кВ: при одном трансформаторе используется одна несекционированная система шин, при двух трансформаторах — одна секционированная система шин. Если на подстанции предусматриваются трансформаторы с расщепленными обмотками, то создается схема с двумя секционированными системами шин, т. е. фактически образуются четыре секции шин.

Однолинейные схема для выбранного варианта схемы приведена на Листе 1 графического материала.

 

 

 

8. Технико-экономическое сравнение двух вариантов

На следующем этапе расчета  необходимо выбрать из ранее выбранных  двух вариантов наиболее выгодный с  экономической точки зрения. Сопоставляемые варианты электрической сети отличаются друг от друга конфигурацией схемы сети, марками и сечениями проводов, типом подстанций в одноименных узлах. У них могут быть различия в надежности электроснабжения, величине напряжений в узлах и т.п. В силу этих обстоятельств у рассматриваемых вариантов будут неодинаковые потери мощности и электроэнергии. Для их осуществления потребуются разной величины капитальные затраты.