Проверка принятых марок проводов по нагреву
Выбранные провода проверяются по нагреву в послеаварийном режиме. С этой целью производится сравнение тока послеаварийного режима I ав на каждом участке сети с допускаемым I доп для соответствующего марки провода.
Аварийный ток определяется с учетом количества цепей n ц.ав. этого режима по формуле:
I ав = 
(1.3)
где S уч.ав. – потоки мощности на участках в послеаварийном режиме.
В разомкнутых сетях аварийная ситуация связана с отключением одной цепи. При этом потокораспределение не изменяется, но вся нагрузка ложится на одну цепь, что ведет к увеличению тока в два раза (I ав = 2 I р).
В замкнутой сети наиболее тяжелыми авариями являются случаи отключения одного из головных участков. Это приводит к тому, что сеть становится разомкнутой, и потокораспределение в ней находятся по первому закону Кирхгофа. Поскольку заранее неизвестно, отключение какого из головных участков приведет к более серьезным последствиям, в работе рассматриваются оба случая (рис1).
Провод не перегревается при выполнении соотношения:
I ав 
I доп. (1.4)
Значения I доп берутся по справочным данным для выбранных марок проводов в https://www.ruscable.ru/info/wire/mark/as/ Результаты проверки по нагреву приводятся в табл.5.
Если оказалось, что I ав > I доп, то необходимо увеличить сечение провода на этом участке. При этом, однако, необходимо проконтролировать, чтобы оно не превысило максимальное рекомендуемое сечение для используемого номинального напряжения.
|
| Рисунок 1 – Потокораспределение в послеаварийном режиме варианта а группы потребителей при размыкании справа (а) и слева (б) |
Таблица 5 – Проверка принятых марок проводов по нагреву длительным током в послеаварийных режимах
| Группа | Вариант | Наим. уч–ка | P уч +jQ уч МВА | I ав А | Марка провода | I доп А | I ав< I доп |
| а | Отключение «справа» | ||||||
| УП–К | 6,8 + j 2,9 | 122,1 | АС 150/34 | Да | |||
| К–Шл | 3,2 + j 1,0 | 56,1 | АС 150/34 | Да | |||
| Отключение «слева» | |||||||
| УП¢–Шл | 6,8 + j 2,9 | 122,1 | АС 150/34 | Да | |||
| Шл–К | 3,6 + j 1,9 | 67,6 | АС 150/34 | Да | |||
| б | УП–2 | 6,8 + j 2,9 | 122,1 | АС 120/27 | Да | ||
| 2–Шл | 3,2 + j 1,0 | 56,1 | АС 120/27 | Да | |||
| 2–К | 3,6 + j 1,9 | 67,6 | АС 120/27 | Да |
После таблицы делается вывод о том, проходят ли выбранные марки проводов по нагреву токами послеаварийного режима.
Проверка по короне
Расчеты на корону не выполняются для линий до35 кВ (нет короны).
Расчеты на корону не выполняются для линий 110,220 и 330 поскольку минимальные стандартные сечения проводов в сети 110, 220 и 330 кВ сразу выбираются в соответствии с требованиями ПУЭ (см., например, табл.1.18 в [5]).
Проверка по короне производится согласно неравенству:
, (2.7)
где Uкор.кр – критическое напряжение короны, кВ;
Uном – номинальное напряжение ВЛ, кВ.
, (2.8)
где m – коэффициент шероховатости провода, принимаемый в расчетах 0,82 – 0,87;
r – радиус выбранного провода, см;
а – расстояние между фазами ВЛ, см.
Расстояние между фазами проводов ВЛ зависит от номинального напряжения линии. Так, при Uном = 35 кВ, а = 1,5..2,5 м, а при Uном= 110 кВ, а = 2,5..4 м и т.д.
Если условие (2.8) выполняется, говорят о том, что провод по короне проходит. В противном случае увеличивают расстояние между фазами до максимально возможного. Если в этом случае условие (2.8) не выполняется, берут сечение провода на ступень выше.
Проверка сети по потерям напряжения
По потере напряжения в нормальном и аварийном режиме проверяется не провод, а сеть от УП до каждой конечной точки. Эта проверка представляет собой оценку обеспечения качества электроэнергии на зажимах потребителей с точки зрения ГОСТ 13109-97.
Требования стандарта будут выполняться при условии:
D U Sк £ [D U доп].
Допустимое значение [D U доп] зависит от возможности регулирования напряжения в системе [8]. В нормальном режимеD Uдоп норм=5%
В аварийном режиме [D U доп ав] = 10%.
Потеря напряжения на каждом участке сети определяется как продольная составляющая падения напряжения:
D U ав = 
кB,
или в процентах:
D U % = 
где P уч.ав и Q уч.ав – активные и реактивные мощности на участках сети, известные из приближенного расчета потокораспределения в послеаварийном режиме;
R и X – активные и реактивные сопротивления соответствующих участков сети.
Сопротивления вычисляются по удельным величинам r 0, x 0 [Барыбин стр 17] и длине линии l:
R = r 0 l; X = x 0 l.
Результаты расчета потерь напряжения приводятся в табл. 4.
Таблица 4 – Расчет потерь напряжения в послеаварийных режимах
| Группа | Вариант | Наименование участка | Марка провода | P уч +jQ уч МВА | l км | r 0 Ом/км | x 0 Ом/км | R Ом | X Ом | D U |
| кВ | % | |||||||||
| а | Отключение «справа» | |||||||||
| УП–К | АС 150/34 | 6,8 + j 2,9 | 3,3 | 0,198 | 0,406 | 0,65 | 1,34 | 0,24 | 0,68 | |
| К–Шл | АС 150/34 | 3,2 + j 1,0 | 2,6 | 0,198 | 0,406 | 0,51 | 1,06 | 0,08 | 0,22 | |
| И т о г о: | 0,32 | 0,90 |
В варианте магистральной схемы с ответвлением в сети имеется несколько конечных точек k, для каждой из которых в итоговой строке должно быть записано соответствующее суммарное значение.
На основании расчетов, выполненных в табл. 4 делается заключение о допустимости потерь напряжения в проектируемой сети. Если получилось, что до некоторой конечной точки D U S k > 10%, то можно попробовать увеличить сечение провода на одном или нескольких участках. Если замена сечений оказалась неэффективной, то нужно принять более высокое номинальное напряжение или отказаться от варианта как технически нереализуемого. В этом случае следует принять к рассмотрению другой вариант из состава предложенных.
Таблица 3.16