Расчёт районной распределительной подстанции

 (6.16)

Меняем направление потока мощности на противоположное:

Sbа′=11,12+j8,29 МВА

Определим мощность, протекающую по участку сd:

 (6.17)

Определим мощность, протекающую по участку db:

 (6.18)

Производим расчёт для номинального напряжения РЭС при Uн = 220 кВ

В связи с тем, что при Uн = 220 кВ РЭС выполнена одним сечением, то распределение мощности на участках будет таким же как и при предварительном расчёте.

Проверка сечений проводников в аварийных режимах.

При Uном=110 кВ:

а) Оборвем участок Аa:

S'Ac = SAc + SAa (6.19)

S'Ac=(39,84+j23,13)+(35,24+j27,1)=75,08+j50,23 МВА =90,33 МВА;

Величина тока на участке Ас:

А

Длительно допустимый ток для провода марки АСО-240 согласно табл. п. 9 [1]: Iдоп=605 А, 474,19 А<605 А

Так как ток на участке Ас меньше допустимого, следовательно выбранное сечение в корректировке не нуждается.

б) при обрыве участка Ас расчет аналогичен.

А

Длительно допустимый ток для провода марки АС-185 согласно табл. п. 9 [1]: Iдоп=520 А,

474,19 А<520 А

Так как ток на участке Ас меньше допустимого, следовательно выбранное сечение в корректировке не нуждается.

При Uном= 220 кВ:

а) При обрыве участка Аа, по участку Ас будет протекать мощность, равная:

S'Ac = SAc + SAa

S'Ac=(39,03+j22,43)+(36,28+j24,66)=75,31+j47,09МВА=88,82 МВА

Величина тока на участке Ас:

А

Из табл. п. 9. [1] длительно допустимый ток для провода АС -240: I доп = 605 А

233,09 А< 605 А, т.е. ток на участке меньше допустимого, следовательно выбранное сечение в корректировке не нуждается.

б) при обрыве участка Ас расчет аналогичен.

7. Определение затрат на варианты и выбор оптимального напряжения

Минимум приведённых затрат на вариант определяем согласно [1]:

,                                   (7.1)

где рН – нормативный коэффициент, рН=0,125 [1];

К – капитальные затраты на строительство сети;

Iнб – наибольший ток в линии;

rл – активное сопротивление линии;

время максимальных потерь, согласно [1]

-ежегодные отчисления на амортизацию и текущий ремонт, год-1[1]

 (7.2)

ч

β – стоимость потерь электроэнергии, β=2×10-8 тыс. у. е.кВт/ч

Расчёт затрат на вариант при Uн = 110 кВ

Пересчитаем токи, протекающие по участкам

А

А

А

А

А

А

Капитальные затраты на сеть принимаем из таблицы 9.5 [2]. Необходимые данные сведём в табл. 7.1

Таблица 7.1. Стоимость сооружений воздушных линий 110 кВ тыс. у. е./ км

Приведённые затраты для участка Аа:

 Приведённые затраты для участка Ас:

 Приведённые затраты для участка аc:

 Приведённые затраты для участка ab:

 Приведённые затраты для участка bd:

 Приведённые затраты для участка cd:

Суммарные приведённые затраты на РЭС:

Расчёт затрат на вариант при Uн = 220 кВ

Так как сеть при напряжении 220 кВ выполнена одним сечением, то согласно таблице 9.7 [2] К=21 тыс. у. е./км.

Значения активных сопротивлений сведем в таблицу 7.2

Таблица 7.2. Активные сопротивления участков РЭС

Приведённые затраты для участка Аа:

Приведённые затраты для участка Аc:

Приведённые затраты для участка cа:

Приведённые затраты для участка ab:

Приведённые затраты для участка bd:

Приведённые затраты для участка cd:

Суммарные приведённые затраты на РЭС:

В связи с тем, что приведенные затраты на строительство линии 110 кВ меньше, чем на строительство линии 220 кВ, принимаем напряжение РЭС равное 110 кВ.

8. Определение потерь мощности в районной сети

Определим потери мощности в максимальном режиме при Uном=110 кВ

По табл. 5.1 рассчитаем сопротивления линий и результаты сведём в табл. 8.1

Таблица 8.1. Результаты расчётов сопротивлений участков сети

Расчёт потерь мощности ведём из точки потокораздела d.

Определим потери мощности на участке db:

Мощность генерируемая линией в конце участка согласно [1]:

                                                                        (8.1)

Мощность в конце участка d:

                                                                           (8.2)

Потери мощности на участке db, согласно [1]

                                                       (8.3)

где  активная мощность в конце участка db;

 реактивная мощность в конце участка db;

 активное сопротивление линии по табл. 8.1;

реактивное сопротивление линии по табл. 8.1;

Мощность в начале участка db:

                                                                          (8.4)

Мощность в начале участка, генерируемая линией, будет равна мощности, генерируемой в конце участка:

Мощность, вытекающая из узла d в участок db:

                                                                           (8.5)

∆S'db = S'db - Sdb; (8.6)

∆S'db=1.456-j1.084 – (1.45-j1.37)=0.006+j0.286МВА;

Мощность в конце участка cd:

         , (8.7) (8,10)

Потери мощности на участке сd:

                                                        (8.8)

;

Мощность в начале участка сd:

 (8.9)

Мощность, вытекающая из узла c в участок cd:

                                                                           (8.10)

Мощность в конце участка ab:

                                                                          (8.11)

Потери мощности на участке ab:

                                                        (8.15)

Мощность в начале участка ab:

                                                                          (8.16)

Мощность, вытекающая из узла a в участок ab:

                                                                           (8.17)

Мощность в конце участка ca:

                                                               (8.18)

Где ∆Sab(ca) – потери участка ab, протекающие по участку ca;

 (8.19)

(8.20)

Потери мощности на участке сa:

                                                        (8.21)

Мощность в начале участка ca

                                                                          (8.22)

Мощность, вытекающая из узла c в участок сa:

                                                                           (8.23)

Мощность в конце участка Aa

                                                   (8.24)

Где  – потери мощности на участке аb с учетом генерируемой мощности линии;

                                                                   (8.25)

Потери мощности на участке Aa

                                                     (8.26)

Мощность в начале участка Aa

                                                                        (8.27)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aa

                                                                          (8.28)

Мощность в конце участка Ac:

                                                         (8.29)       

Потери мощности на участке Aс:

                                                    (8.30)

Мощность в начале участка Ac:

                                                                         (8.31)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aс:

                                                                          (8.32)

Мощность, поступающая в сеть:

                                                                            (8.33)

9. Определение напряжений в узловых точках районной сети

Определение напряжений в максимальном режиме при Uном=110 кВ

Принимаем согласно рекомендации [1] напряжение в точке питания А:

,                                                                          (9.1)

Напряжение в узле а согласно [1]

                                    (9.2)

Напряжение в узле d:

                                                 (9.3)         

Так как напряжение в узле намного меньше, чем на -5% от номинального значения, то нет смысла дальше рассчитывать сеть при этом напряжении.

Прежде чем брать напряжение 220 кВ, определим срок окупаемости РЭС при этом напряжении.

Определение срока окупаемости при напряжении 220кВ

, (9.4)

Где к1 и к2 - капиталовложение но сооружение РЭС при Uн=220кВ и Uн=110кВ соответственно И – суммарная стоимость потерь электроэнергии РЭС.

К1= 17430 тыс.у. е.

К2= 14105 тыс.у. е.

Определим стоимость потерь ЭЭ на каждом участке РЭС.

, (9.5)

Где β=2*10-8 тыс. у. е.

τ=1968,16 ч.

r – сопротивление каждого участка.

I2 – ток, протекаемый на участке.

Uн=110кВ

Σ

Uн=220кВ

Σ

Не смотря на то, что срок окупаемости больше 8 лет, принимаем Uн=220кВ, т. к. при Uн=110кВ нет возможности обеспечить всех потребителей нужным качеством ЭЭ.

8. Определение потерь мощности в районной сети при Uн=220кВ

Определение потерь мощности в максимальном режиме

По табл. 5.1 рассчитаем сопротивления линий и результаты сведём в табл. 8.1

Таблица 8.1. Результаты расчётов сопротивлений участков сети

Расчёт потерь мощности ведём из точки потокораздела d.

Определим потери мощности на участке bd:

Мощность генерируемая линией в конце участка согласно [1]:

                                                                        (8.34)       

Мощность в конце участка bd:

                                                                          (8.35)

Потери мощности на участке bd, согласно [1]

                                                       (8.36)

где  активная мощность в конце участка bd;

 реактивная мощность в конце участка bd;

 активное сопротивление линии по табл. 8.1;

реактивное сопротивление линии по табл. 8.1;

Мощность в начале участка bd:

                                                                          (8.37)

Мощность в начале участка, генерируемая линией, будет равна мощности, генерируемой в конце участка:

Мощность, вытекающая из узла b в участок bd:

                                                                          (8.38)

∆S'bd = S'bd - Sbd;

∆S'bd=0,28 – j11.62 – (0.23-j1.59)=0.05-j10.03МВА;

Мощность в конце участка ab:

                                                                 (8.39)

Потери мощности на участке ab:

                                                        (8.40)

Мощность в начале участка ab:

                                                                          (8.41)

Мощность, вытекающая из узла a в участок ab:

                                                                           (8.42)

Мощность в конце участка cd:

        , (8,43)

Потери мощности на участке сd:

                                                        (8.44)

;

Мощность в начале участка сd:

 (8.45)

Мощность, вытекающая из узла c в участок cd:

                                                                           (8.46)

Мощность в конце участка ca:

                                                               (8.47)

Где ∆Sab(ca) – потери участка ab, протекающие по участку ca;

 (8.48)

 (8.49)

Потери мощности на участке сa:

                                                        (8.50)

Мощность в начале участка ca

                                                                          (8.51)

Мощность, вытекающая из узла c в участок сa:

                                                                           (8.52)

Мощность в конце участка Aa

                                                   (8.53)

Где  – потери мощности на участке аb с учетом генерируемой мощности линии;

                                                                   (8.54)

Потери мощности на участке Aa

                                                     (8.55)

Мощность в начале участка Aa

                                                                        (8.56)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aa

                                                                          (8.57)

Мощность в конце участка Ac:

          (8.58)

Потери мощности на участке Aс:

                                                       (8.59)

Мощность в начале участка Ac:

                                                                         (8.60)

Мощность, вытекающая из узла A в участок Aс:

                                                                          (8.61)

Мощность, поступающая в сеть:

                                                                            (8.62)

Определим потери мощности в минимальном режиме

Принимаем величину минимальной нагрузки равной 40% от максимальной. Так как расчет минимального режима такой же, как и расчет максимального режима, то оформим его в виде таблицы.

Таблица 8.2. Расчёт потерь мощности в минимальном режиме

Страницы: 1, 2, 3