Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего образования
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Электротехнический факультет
Кафедра «Электроэнергетические системы»
Допускаю к защите
Заведующий кафедрой _____________/ А.В. Вильнер/
(подпись) (Ф.И.О.)
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ БЕРЕГОВОГО ЭНЕРГОРАЙОНА С ПРОЕКТИРОВАНИЕМ ПОДСТАНЦИИ «ДОМНИНО» И ВЫПОЛНЕНИЕМ МЕХАНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ВЛ
Пояснительная записка выпускной квалификационной работы
ТПЖА 565722.296 ПЗ
Разработал студент _________________ / Смоленцев С.П. / __________
гр. ЭиЭб-5802-02-20
Руководитель _________________ / Вихарев А.П. / __________
Консультанты:
по технологии _________________ / Багрянский Г.А. / __________
по технике безопасности _________________ / Багрянский Г.А. / __________
по экономическому разделу _________________ / Багрянский Г.А. / __________
Нормоконтролёр _________________ / Багрянский Г.А. / __________
(подпись) (Ф.И.О.) (дата)
Киров 2018
Реферат
Смоленцев С.П. Расчет электрической сети Берегового энергорайона с проектированием подстанции «Домнино» и выполнением механического расчета ВЛ. ТПЖА.565722.296 ПЗ: Вып. квал. работа / ВятГУ, каф. ЭЭС; рук. Багрянский Г.А. - Киров, 2018. Гр. ч. 4 л. ф. А1; ПЗ 78 с., 23 рис., 30 табл., 18 источников, 1 приложение.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СЕТЬ, ПОТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ, ПРОВОДА, ТРАНСФОРМАТОРЫ, РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ, РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ.
Объект исследования и разработки – электрическая сеть, включающая шесть понижающих подстанций и один источник питания.
Цель выпускной квалификационной работы – проектирование электрической подстанции мощностью 16 МВт, выбор конструктивных элементов и расчет механических характеристик линии электропередачи напряжением 110 кВ.
При проектировании применялись стандартные методики и типовые решения.
Спроектирована электрическая сеть, обеспечивающая надежное электроснабжение потребителей электроэнергии с требуемыми параметрами, как в нормальных, так и в послеаварийных режимах работы.
| ¹ ñòðîêè | Ôîðìàò | Îáîçíà÷åíèå | Íàèìåíîâàíèå | Êîë-âî ëèñòîâ | ¹ ýêç. | Ïðèì. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Äîêóìåíòàöèÿ îáùàÿ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Âíîâü ðàçðàáîòàííàÿ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| À4 | ÒÏÆÀ.565722.296 ÏÇ | Ïîÿñíèòåëüíàÿ çàïèñêà | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| À1 | ÒÏÆÀ.565722.296 Ý4 | Ñõåìà ýëåêòðè÷åñêèõ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ñîåäèíåíèé ñåòè | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| À1 | ÒÏÆÀ.565722.296 ÄÏË | Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ðåæèìîâ ðàáîòû ñåòè | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| À1 | ÒÏÆÀ.565722.296 Ý4 | Ñõåìà ýëåêòðè÷åñêèõ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ñîåäèíåíèé | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ïîäñòàíöèè «Äîìíèíî» | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| À1 | ÒÏÆÀ.565722.296 ÄÏË | Ýëåìåíòû êîíñòðóêöèè ËÝÏ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ÒÏÆÀ.565722.296 ÄÄÏ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Èçì. | Ëèñò | ¹ äîêóì. | Ïîäïèñü | Äàòà | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ðàçðàá. | Ñìîëåíöåâ Ñ.Ï. | Ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè Áåðåãîâîãî ýíåðãîðàéîíà ñ ïðîåêòèðîâàíèåì ïîäñòàíöèè "Äîìíèíî" è âûïîëíåíèåì ìåõàíè÷åñêîãî ðàñ÷åòà ÂË | Ëèò. | Ëèñò | Ëèñòîâ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ïðîâ. | Áàãðÿíñêèé Ã.À. | Ï | 1 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ò. êîíòð. | ÂÿòÃÓ, êàôåäðà ÝÝÑ, ãðóïïà ÝèÝá-5802-02-20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Í. êîíòð. | Áàãðÿíñêèé Ã.À. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Óòâ. | Âèëüíåð À.Â. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Содержание
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ÒÏÆÀ.565722.296 ÏÇ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Èçì. | Ëèñò | ¹ äîêóì. | Ïîäïèñü | Äàòà | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ðàçðàá. | Ñìîëåíöåâ Ñ.Ï. | Ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè Áåðåãîâîãî ýíåðãîðàéîíà ñ ïðîåêòèðîâàíèåì ïîäñòàíöèè "Äîìíèíî" è âûïîëíåíèåì ìåõàíè÷åñêîãî ðàñ÷åòà ÂË | Ëèò. | Ëèñò | Ëèñòîâ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ïðîâ. | Áàãðÿíñêèé Ã.À. | Ï | 2 | 78 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ò. êîíòð. | ÂÿòÃÓ, êàôåäðà ÝÝÑ, ãðóïïà ÝèÝá-5802-02-20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Í. êîíòð. | Áàãðÿíñêèé Ã.À. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Óòâ. | Âèëüíåð À.Â. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Введение
В выпускной квалификационной работе рассмотрено проектирование подстанции «Домнино» с включением ее в энергорайон.
При проектировании подстанции «Домнино» решается следующий ряд задач: выбор средств компенсации реактивной мощности, номинальных параметров линий электропередачи и трансформаторов проектируемой подстанции.
Проектируемая подстанция «Домнино» получает питание по двум одноцепным линиям 110 кВ от подстанции «Костылево».
Для выбора на проектируемой подстанции «Домнино» основного коммутационного оборудования рассчитываются токи короткого замыкания.
В выпускной квалификационной работе производится расчет и анализ режимов максимальных и минимальных нагрузок, а также наиболее опасных послеаварийных режимов, рассчитываются основные технико-экономические показатели электрической сети.
Помимо этого в выпускной квалификационной работе осуществляется разработка главной схемы электрических соединений, выбор оборудования подстанции «Домнино», производится расчет механических характеристик линии электропередачи Костылево-Домнино, а также выполняется расчет молниезащиты, заземления подстанции «Домнино» и разрабатываются мероприятия по безопасности жизнедеятельности.
1 Обоснование темы выпускной квалификационной работы
В выпускной квалификационной работе расчет электрической сети Берегового энергорайона с проектированием подстанции «Домнино».
В рассматриваемом электросетевом районе электроснабжение осуществляется от одного центра питания – подстанции «Каменная», которая связана с потребителями электроэнергии линиями электропередачи напряжением 35 кВ и 110 кВ. Подстанция «Каменная» по существу является балансирующим узлом указанного сетевого района. Характеристики подстанции «Каменная» представлены в таблицах 1 и 2 приложения к заданию на выпускную квалификационную работу (ВКР).
В рассматриваемом сетевом районе электроснабжение осуществляется от шести подстанций (рисунок 1 приложения к заданию), все данные по которым представлены в таблице 3 приложения к заданию на ВКР. Линии электропередачи выполнены на унифицированных стальных опорах. Параметры ЛЭП представлены в таблице 4 приложения к заданию на ВКР. Общая протяженность линий электропередачи 35 кВ составляет 34,1 км; 110 кВ – 159,5 км.
Схема электрических соединений сети представлена на рисунке 2 приложения к заданию на ВКР.
Характеристика климатических условий представлена в таблице 6 приложения к заданию на ВКР.
Сооружение подстанции «Домнино» вызвано необходимостью питания потребителей металлургической промышленности и коммунально-бытового назначения мощностью (16+j6,372) МВА. Данные об электропотреблении с шин низшего напряжения подстанции «Домнино» представлены в таблице 4 приложения к заданию на ВКР.
При проектировании подстанции необходимо решить ряд задач, которые можно сформулировать следующим образом:
– выбрать средства компенсации реактивной мощности;
– выбрать номинальные напряжения и номинальные параметры линий электропередачи;
– рассчитать необходимую мощность и выбрать тип силовых трансформаторов;
– выполнить расчет и анализ режимов работы проектируемой электрической сети;
– рассчитать основные технико-экономические показатели проектируемой электрической сети;
– рассчитать токи короткого замыкания, по результатам которых провести выбор электрооборудования проектируемой подстанции;
– выбрать конструктивные элементы и выполнить расчет механических характеристик проектируемой линии электропередачи;
– выполнить расчет заземления и молниезащиты подстанции;
– разработать мероприятия по безопасной эксплуатации объектов проектирования.
2 Расчет и анализ режимов работы исходной сети
Для рассматриваемого электросетевого района был произведен расчет режима максимальных нагрузок с нагрузками на подстанциях, соответствующими заданию.
Все расчеты произведены с помощью программного комплекса «Energy». Исходными данными для расчетов являются конфигурация сети, технические данные основных элементов сети, расчетные нагрузки подстанций, данные по источникам питания, все данные указаны в приложении к заданию.
Шины 110 кВ подстанции «Каменная» приняты в качестве источника бесконечной мощности. В режиме максимальных нагрузок на источнике принято напряжение 1,08×110=118,8 кВ.
Результаты расчета режима максимальных нагрузок представлены на рисунке 2.1, где отражены распределение мощностей по участкам сети, напряжения в узлах электросетевого района, а также положения устройств регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) трансформаторов, обеспечивающих на шинах 10 кВ понижающих подстанций регламентированный [1] уровень напряжения – не ниже 105 % от номинального.
Рисунок 2.1 – Результаты расчета режима максимальных нагрузок исходной сети
Нагрузочные потери мощности в сети в режиме максимальных нагрузок равны 3,03 МВт, что составляет 4,15 % от суммарной мощности потребителей сетевого района.
В таблице 2.1 представлена информация о токах в линиях электропередачи в рассматриваемом режиме.
Как видно из таблицы 2.1 потоки мощности по линиям таковы, что токи не превышают допустимых значений по условиям нагрева в установившихся режимах для соответствующих сечений.
С целью анализа условий работы сети и возможных вариантов подключения проектируемой подстанции «Домнино» необходимо рассмотреть режимы работы сети, связанные с отключением отдельных ее элементов, исходя из принципа «n-1».
Таблица 2.1 – Токи в линиях электропередачи в различных режимах работы сети
| Наименование линии электропередачи | Марка провода | Токи в линиях, А | Iдоп, А | |||
| Режим максимальных нагрузок | Отключение ЛЭП | |||||
| 1 цепь Каменная-Костылево | Костылево-Исаево | Костылево-Жук | ||||
| Каменная-Костылево | АС-185 | 207,5 | 445,8 | 220,7 | 217,3 | |
| Каменная-Костылево | АС-185 | 207,5 | Откл. | 220,7 | 217,3 | |
| Костылево-Исаево | АС-120 | 129,1 | 138,5 | Откл. | 247,0 | |
| Костылево-Жук | АС-95 | 103,5 | 111,1 | 253,5 | Откл. | |
| Жук-Новожилы | АС-70 | 52,3 | 56,2 | 199,8 | 56,5 | |
| Исаево-Новожилы | АС-70 | 21,9 | 23,5 | 120,3 | 135,0 | |
| Костылево-Боровка | АС-120 | 142,9 | 141,4 | 143,7 | 143,6 | |
| Жук-Поляки | АС-50 | 52,9 | 52,6 | 53,5 | 53,4 |
Очевидно, что при эксплуатации рассматриваемой электрической сети наиболее тяжелыми послеаварийными режимами являются режимы, связанные с отключением головных участков замкнутой части электрической сети, а, именно, отключение линий Костылево-Исаево и Костылево-Жук, а также одной цепи линии 110 кВ Каменная-Костылево.
Указанные выше послеаварийные режимы характеризуются значительным изменением потокораспределения в сети, а, следовательно, и изменением уровней напряжения в узлах сети (по сравнению с нормальным режимом).
Результаты расчетов послеаварийных режимов работы электрической сети представлены на рисунках 2.2-2.4, а также в таблице 2.1.
Рисунок 2.2 – Результаты расчета послеаварийного режима
отключения одной цепи линии Каменная-Костылево
Рисунок 2.3 – Результаты расчета послеаварийного режима
отключения линии Костылево-Исаево
Рисунок 2.4 – Результаты расчета послеаварийного режима
отключения линии Костылево-Жук
Указанные выше послеаварийные режимы характеризуются изменением потокораспределения в сети, а, следовательно, и изменением уровней напряжения в узлах сети (по сравнению с нормальным режимом).
Результаты расчетов послеаварийных режимов работы электрической сети представлены на рисунках 2.2-2.4, а также в таблице 2.1.
При отключении линий Костылево-Исаево или Костылево-Жук образуются радиальные участки сети, в конце которых напряжение снижается наиболее сильно. На наиболее удаленных подстанциях 110 кВ «Жук» и «Исаево» соответственно напряжение снижается до значения 101-103 кВ. Диапазона РПН трансформаторов достаточно для поднятия напряжение на шинах НН подстанциях до требуемой величины.
Отключение линии Каменная-Костылево 1 ц. характеризуется существенным снижением напряжения в сетевом районе. На наиболее удаленной подстанции «Новожилы» напряжение равно 104 кВ и увеличением тока в оставшейся цепи в работе до 445,8 А, который не превышает допустимый длительный ток для соответствующего сечения.
Из проведенного анализа режимов работы существующей схемы сети можно сделать вывод, что в режиме максимальной нагрузки и в послеаварийных режимах, токи, протекающие по ветвям сети, не превышают допустимых значений. Величины напряжений находятся в зоне регулирования РПН трансформаторов, поэтому снабжение потребителей данного района может осуществляться даже при отключении отдельных линий электропередачи без заметного ухудшения качества электроэнергии. Исходя из этого, можно утверждать, что исходная сеть обладает достаточной гибкостью и является приспособленной к различным режимам работы сети.
3 Проектирование схемы электроснабжения подстанции «Домнино»
3.1 Выбор средств компенсации реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности существенно влияет на полную мощность нагрузки подстанции, а значит и на выбор номинальной мощности трансформаторов, сечений проводов линий электропередачи, на потери напряжения, мощности и электроэнергии в сети.
Для расчета мощности компенсирующих устройств, которые необходимо установить в распределительной сети 10 кВ, получающей питание от проектируемой подстанции «Домнино», используется нормативный подход [2].
Для проверки необходимости компенсации реактивной мощности определяется значение 
:
, (3.1)
где 
– максимальное значение активной мощности потребителей подстанции в зимний период, МВт;
– максимальное значение реактивной мощности потребителей подстанции в зимний период, Мвар;
| 9,072 | =0,567. |
Предельное значение коэффициента реактивной мощности 
, потребляемой в часы максимальных нагрузок электрической сети, для напряжения 10 кВ составляет 0,4 [2], поэтому требуется проведение мероприятий по компенсации реактивной мощности.
Предельное значение реактивной мощности, потребляемой в режиме максимальных нагрузок, Мвар, рассчитывается по формуле
, (3.2)
16×0,4=6,4.
Расчетная мощность компенсирующих устройств, которые следует включить в режиме максимальных нагрузок, Мвар, определяется по формуле
, (3.3)
9,072–6,4=2,672.
Как видно из расчетов, на подстанции требуется установка компенсирующих устройств. Устанавливаются две батареи УКЛ 57-10,5-1350У3 суммарной мощностью 
=2,7 Мвар.
В результате выбора типа и мощности компенсирующих устройств определяются расчётные нагрузки подстанций.
Расчетная максимальная нагрузка подстанции составит, МВ×А,
, (3.4)
16+j(9,072-2,7)=16+j6,372.
Согласно [2] в режиме минимальных нагрузок не допускается генерация реактивной мощности, потребление же ее не регламентируется. Поэтому принимается решение оставить в работе все батареи конденсаторов. Тогда расчетная нагрузка подстанции в режиме минимальных нагрузок составит, МВ×А,
, (3.5)
9,92+j(5,625-2,7)=9,92+j2,925.
3.2 Выбор номинального напряжения питающей линии электропередачи
Согласно заданию проектируемая подстанция «Домнино» должна быть запитана по воздушной линии электропередачи от подстанции «Костылево» по радиальной схеме. Максимальная проектная мощность подстанции «Домнино» составляет 16+j6,372 МВ×А.
В соответствии с исходными данными, с шин 10 кВ проектируемой подстанции «Домнино» получают питание потребители всех категорий по надежности электроснабжения, поэтому, ввиду отсутствия в распределительной сети 10 кВ этой подстанции резервного источника питания, ввод в работу которого обеспечивается автоматикой, электроснабжение подстанции «Домнино» должно быть осуществлено по двум одноцепным линиям.
Конфигурация реконструкции сети представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Конфигурация реконструкции сетевого района
На подстанции «Костылево» имеются распределительные устройства напряжением 10, 35 и 110 кВ. Поэтому необходимо выбрать номинальное напряжение линии электропередачи Костылево-Домнино, питающей проектируемую подстанцию.
Номинальное напряжение определяется передаваемой активной мощностью и длиной линии электропередачи. Для предварительной оценки номинального напряжения одноцепных линий электропередачи применяется эмпирическая формула [3]:
, (3.6)
где 
– длина проектируемой линии электропередачи, км.
Тогда, расчетное напряжение для линии Костылево-Домнино составит
(17+16·16/2)0,5=52,261 кВ.
Для линии Костылево-Домнино необходимо рассмотреть два варианта: 
=110 кВ и =35 кВ. Для первого варианта будут больше капитальные вложения на сооружение линии Костылево-Домнино и подстанции «Домнино», но меньше потери мощности и выше уровни напряжений в сети. Для второго варианта увеличатся потери мощности в сети, но уменьшатся капитальные затраты на линии Костылево-Домнино и подстанцию «Домнино». На подстанции «Костылево» потребуется замена трехобмоточных трансформаторовна трансфформаторы большей мощности, что увеличит ее стоимость. Так как современная тенденция перспективного развития ориентируется на исключение напряжения 35 кВ в схемах электроснабжения городов и промышленных предприятий (на подстанции «Домнино» имеется потребитель первой категории – предприятие черной металлургии), то для дальнейшего рассмотрения принимается напряжение 110 кВ.
3.3 Выбор числа и мощности трансформаторов
Как уже отмечалось выше, с шин 10 кВ проектируемой подстанции получают питание потребители всех категорий по надежности электроснабжения. На подстанции «Домнино» отсутствует резервное питание, ввод которого осуществляется автоматикой, поэтому принимается решение об установке на подстанции двух однотипных трансформаторов одинаковой мощности.
Выбор мощности трансформаторов производится из условия равенства их номинальных мощностей и выполнения неравенства [3]
, (3.6)
где 
– номинальная мощность трансформатора, МВ·А;
1,4 – условно принимаемый коэффициент допустимой аварийной перегрузки;
| (162 +6,3722)0,5 | =12,302. |
| 1,4 |
Приняты к установке трансформаторы мощностью 16 МВ·А марки ТДН-16000/110. В таблице 3.1 приведены основные характеристики и паспортные данные трансформаторов [3].
Таблица 3.1 – Паспортные данные силовых трансформаторов проектируемой подстанции
| Тип трансформатора | Sном, МВ·А | Пределы регулирования РПН, % | Номинальные напряжения обмоток | Uк, % | DРк, кВт | DРх, кВт | Iх, % | |
| ВН | НН | |||||||
| ТДН-16000/110 | ±9´1,78 | 10,5 | 0,7 |
3.4 Выбор проводов питающей линии электропередачи
Выбор сечения проводов воздушной линии электропередачи, питающей подстанцию «Домнино» осуществлен методом экономической плотности тока [1].
Расчетное сечение проводов ЛЭП, мм2, определено по формуле [3]:
, (3.7)
где 
– максимальный ток нормального режима ЛЭП, А, равный
, (3.8)
| (162+6,3722)0,5 |  =45,196 А;
|
2∙  ∙110
|
– экономическая плотность тока, А/мм2, принимается равной 1,0 [1].
| 45,196 | =41,087 мм2. |
| 1,1 |
Расчетное сечение, полученное по формуле (3.8), округляется до ближайшего стандартного сечения [1]. Таким образом, для линии электропередачи Костылево-Домнино принимаются провода АС-70 с параметрами 
0,422 Ом/км, 
0,444 Ом/км, 
265 А [3].
Выбранное сечение выдерживает длительный нагрев, если выполняется условие:
, (3.9)
где 
– максимальный ток послеаварийного режима, возникающий при отключении одной цепи линии Костылево-Домнино и равный 
41,087=82,174 А;
– предельно допустимый ток провода соответствующего сечения, А [3];
82,174 А 
265 А.
Следовательно, принятые для линии электропередачи Костылево-Домнино провода АС-70 отвечают требованиям нагрева в длительных режимах.
Выбранные провода линии электропередачи Костылево-Домнино также должны быть проверены по потере напряжения. В сети одного номинального напряжения потери напряжения от источника питания до подстанции «Домнино» в нормальном режиме не должны превышать 15%, а при наиболее тяжёлых аварийных отключениях линий не более 20% [3].
Потери напряжения в линии электропередачи Костылево-Домнино в нормальном режиме, %, определяются по формуле [3]
, (3.10)
где 
– погонные активное и индуктивное сопротивления ЛЭП, Ом/км, [3];
| 16∙0,422+6,372∙0,444 | ∙17∙100%=0,67 %. |
| 2∙1102 |
Потери напряжения от источника до подстанции «Домнино» равны сумме потерь в линиях Каменная-Костылево и Костылево-Домнино. Поэтому для определения потерь от источника питания до подстанции «Домнино» необходимо определить величину потерь в линии Каменная-Костылево.
Потери напряжения в линии электропередачи Каменная-Костылево в нормальном режиме, %,
Потери напряжения от источника питания подстанции «Каменная» до проектируемой подстанции «Домнино» в нормальном режиме составляют, %
.
Таким образом, потери напряжения в нормальном режиме от источника питания до подстанции «Домнино» не превышают допустимого значения 15 %.
Наиболее тяжелым послеаварийным режимом для питания проектируемой подстанции «Домнино» является режим отключения одной цепи линии электропередачи Каменная-Костылево, потери напряжения в котором составляют 4,31=8,62 %, следовательно, потери напряжения от источника питания – подстанции «Каменная» до проектируемой подстанции «Домнино» составляют, %
.
Таким образом, потери напряжения в послеаварийном режиме не превышает предельно допустимое значение 20 %.
По результатам проведенных расчетов можно сделать вывод о том, что выбранные методом экономической плотности тока провода воздушной линии электропередачи Костылево-Домнино удовлетворяют условиям работы, как в нормальном, так и в послеаварийных режимах.
3.5 Разработка схемы электрических соединений сети
При выборе схемы электрических соединений распределительного устройства (РУ) 110 кВ подстанции «Домнино» учтены число присоединений к нему, требования надежности электроснабжения потребителей и возможности расширения подстанции. Число и вид коммутационных аппаратов выбраны так, чтобы обеспечить возможность проведения внеочередного ремонта элементов подстанции без отключения соседних присоединений [4]. Принята схема РУ 110 кВ «два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий» [5]. На напряжении 10 кВ принята схема «одна, секционированная выключателем, система шин» [5].
Кроме того, на подстанции «Костылево» выполнена реконструкция путем расширения на две ячейки РУ 110 кВ, которая в свою очередь выполнена по схеме «одна рабочая секционированная выключателем и обходная система шин» [5].
Схема электрических соединений сети представлена на рисунке 3.2.
3.6 Расчет и анализ режимов работы реконструированной электрической сети
Задачей данного пункта является определение параметров режимов максимальных и минимальных нагрузок, а также послеаварийных режимов, а именно: потокораспределения с учетом потерь мощности в элементах сети, напряжений в узлах, коэффициентов трансформации трансформаторов, обеспечивающих заданные уровни напряжения на шинах низшего напряжения подстанций.
Все расчеты произведены с помощью программного комплекса «Energy». Исходными данными для расчетов являются конфигурация сети, технические данные основных элементов сети, расчетные нагрузки подстанций, данные по источникам питания.
3.6.1 Расчет режима максимальных нагрузок
Для рассматриваемого электросетевого района произ