Определение расчетных токов

Выбор сечений проводов линий электропередачи необходимо выполнять по расчетной токовой нагрузке линии , которая определяется по выражению

где — ток в линии в максимальном нормальном режиме работы сети с учетом перспективы развития нагрузок на пять лет; — коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии; — коэффициент,учитывающий число часов использования максимальной мощности нагрузки линии и коэффициент ее попадания в максимум энергосистемы .

Для линий 110—220 кВ значение принимается равным 1,05. Коэффициент αт определяется в зависимости от и , усредненные значения коэффициента αт приведены в табл. 8.4.

По табл. 8.4 выбирается усредненное значение коэффициента αт в предположении, что максимум нагрузок линий распределительной сети совпадает с максимум энергосистемы, (по заданию часов).

Таблица 8.4

Усредненные значения коэффициента αт

110—330	1,0	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,3
0,8	0,8	0,9	1,0	1,2	1,4	1,6
0,6	1,0	1,1	1,3	1,5	1,8	2,2

Для упрощения алгоритма определения расчетных токовых нагрузок линий можно воспользоваться расчетными токами узлов, которые определяются по выражению (8.1) с использованием максимальных токов узлов, найденных с учетом потерь в понижающих трансформаторах и приведенных в табл. 8.3. Значения расчетных токов узлов распределительной сети приведены в табл.8.5.

Таблица8.5

Расчетные токи нагрузочных узлов

8.2.4. Разработка вариантов развития распределительной сети

Схемы электрических сетей должны обеспечить необходимую надежность электроснабжения, требуемое качество энергии у потребителей, удобство и безопасность эксплуатации, возможность дальнейшего развития сети и подключения новых потребителей. В проектной практике для построения рациональной конфигурации сети принимают повариантный метод, при котором для заданного расположения потребителей намечаются несколько вариантов и из них на основе технико-экономического сравнения выбирается лучший. Этот вариант должен обладать необходимой надежностью, экономичностью и гибкостью. Намечаемые варианты не должны быть случайными. Каждый вариант должен иметь ведущую идею построения схемы: на каждом последующем участке поток электроэнергии должен быть направлен от источника. Необходимо руководствоваться следующими положениями при составлении вариантов схемы сети.

1. Передача электроэнергии от источника к потребителям должна производиться по самому короткому пути.

2. Разработку вариантов надо начинать с наиболее простых схем, требую-щих для создания сети наименьшего количества линий и электрооборудования подстанций. К числу таких вариантов относятся схемы линий магистрального и замкнутого типов.

3. Наряду с наиболее простыми вариантами следует рассмотреть и варианты схем с увеличенными капиталовложениями на сооружение линий и подстанций, за счет чего достигается большая эксплуатационная гибкость схемы или повышенная надежность электроснабжения. К числу таких относятся смешанные магистрально-радиальные схемы со сложнозамкнутыми контурами.

4. К использованию наиболее сложных и дорогих схем сетей следует переходить лишь в тех случаях, когда более простые схемы неудовлетворительны по техническим требованиям и критериям (например, при завышенных сечениях проводов, необходимых по допустимому нагреву; при неприемлемых потерях напряжения и т. п.).

5. В итоге из всех вариантов целесообразно выбрать схемы сети, построенные по двум различным принципам: а) в виде схемы с односторонним питанием; б) в виде схемы замкнутого (кольцевого) типа.

Эти схемы обладают различными качественными и технико-экономическими показателями, поэтому должны быть внимательно изучены. Лучшая из них определяется по приведенным затратам.

В соответствии с ПУЭ нагрузки I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания (допускается от двух секций шин районных подстанций). В большинстве случаев двухцепная ЛЭП не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I и II категорий, так как при повреждении опор возможен перерыв питания. Для таких потребителей следует предусматривать не менее двух одноцепных линий. Для электроприемников III категории допустимо питание по одной линии при технико-экономическом обосновании такого варианта, то есть при учете ущерба от недоотпуска электроэнергии при перерыве питания.

На основании приведенных выше соображений в проекте решается вопрос о необходимом количестве ЛЭП для каждого потребителя. При этом замкнутая схема приравнивается по надежности к системе электроснабжения по двум одноцепным линиям.

Варианты развития распределительной сети приведены на рис. 8.3. Вариант 1 представляет собой разомкнутую радиальную сеть, в которой потребители получают питание из узла 71 по кратчайшему пути.

При разработке этого варианта учтено наличие двух существующих линий 110 кВ сечением АС240 между питающей подстанцией 71 и узлом 72 мощностью около 30 МВт. Это однозначно определяет питание нагрузки узла 73 через узел 72 по двум линиям, так как в узле 72 имеются потребители I категории по надежности. При этом суммарный поток мощности по существующей линии 7172 составляет около 50 МВт, что соответствует нормальной загрузке двух линий 110 кВ (от 15 до 45 МВт на одну цепь при длине электропередачи от 25 до 80 км) [2, табл. 1.1.1].

Для электроснабжения потребителей наиболее крупного узла 74 на участке 71—74 предусматривается сооружение не менее двух линий с учетом наличия в узле 74 потребителей I категории по надежности.

В узле 76 имеются потребители электроэнергии только III категории по на-дежности, поэтому на участке 7476 может рассматриваться сооружение одной или двух параллельных цепей. При строительстве одной цепи следует учесть ущерб от недоотпуска электроэнергии при перерыве питания. Решение вопроса о числе линий на участке 7476 можно принять независимо и распространить решение на вариант 2.

Для питания потребителей узла 75 на участке 71–75 предусматривается сооружение не менее двух линий с учетом наличия в узле 75 потребителей I категории по надежности.

Рис. 8.3. Варианты развития распределительной сети:

а, б, в, г – соответственно варианты 1, 2, 3, 4

Вариант 2 представляет собой замкнутую кольцевую сеть с ответвлением для питания потребителей III категории по надежности узла 76. В кольцевой сети первоначально намечается по одной линии на каждом участке, так как в замкнутой сети обеспечивается надежное электроснабжение потребителей всех узлов от двух соседних. Решение вопроса о числе линий на каждом участке может быть уточнено при выборе и проверке сечений линий электропередачи.

Вариант 3 представляет собой сочетание разомкнутой части схемы для электроснабжения узла 75 и замкнутой кольцевой сети с усилением загрузки существующей линии 71–72, которую вероятнее всего придется усилить. При развитии сети по этому варианту отсутствует ущерб от недоотпуска электро-энергии при перерыве питания потребителя узла 76, так как предусматривается надежное питание потребителей от узлов 73 и 74.

Вариант 4, так же как и вариант 3, представляет собой сочетание разомк- нутой и замкнутой сетей. По сравнению с вариантом 3 в варианте 4 разгружена существующая линия и улучшена схема питания потребителя узла 74. Однако в этом варианте высока вероятность нарушения качества электроэнергии в узле 74 при отключении линии 71–74.

Таким образом, к дальнейшему рассмотрению предложены все 4 варианта развития распределительной сети.

Выбор класса номинального напряжения выполнен ранее и не нуждается в уточнении, так как изменение классов номинальных напряжений в рассмотренных вариантах не требуется.