Электрический расчёт питающей ЛЭП напряжением 110 кВ с учётом трансформаторов Г.П.П

Упрощённая принципиальная схема электропередачи

Рис. 1.1Принципиальная схема ЛЭП с трансформаторами ГПП (схема электропередачи)

Расчёт электропередачи при максимальной нагрузке

Предварительно определяются активная, реактивная и полная мощности линии (ветви 1−2) с учетом потерь мощности в трансформаторах ГПП:

= 6,159 + 0,048=6,2 (1.17).

=3,523+0,486= 4,09.

где Р_P и Q_P — активная и реактивная мощности на шинах 10 кВ ГПП, МВт, Мвар; Р_P и Q_P — потери активной и реактивной мощностей в трансформаторах, МВт, Мвар;

(1.17_а).

(1.18_а).

— коэффициент загрузки трансформаторов;

— потери холостого хода и короткого замыкания трансформаторов, МВт;

реактивная мощность короткого замыкания, потребляемая трансформатором при номинальной нагрузке, Мвар;

— номинальная мощность трансформаторов, МВА;

U_К — напряжение короткого замыкания трансформаторов, %;

I_X — ток холостого хода трансформаторов, %;

Определяем расчетный максимальный ток линии.

А, (1.19).

где U_ном — номинальное напряжение линии, кВ;

S₁₋₂ — полная расчетная мощность линии, МВА.

Расчетный ток для одной цепи линии равен.

Выбираем марку проводов линии [8, с. 57] марки АС.

Находим экономическую плотность тока j_Э в зависимости от марки провода и Т_max, j_Э=1,1 [А/мм²], по которой определяем экономическое сечение провода [4, с. 85].

мм²

Выбираем ближайшее стандартное сечение 20 мм² провода [8, табл. 4.9] и выписываем его длительно допустимый ток нагрузки I_доп=90А Выбранное экономическое сечение провода проверяем по допустимому нагреву током в послеаварийном режиме (при аварийном отключении одной цепи линии).

Условие проверки:

90? 37,05 A.

Выбранное сечение проводов линии проверяем по условию коронирования. Согласно ПУЭ, минимальное сечение проводов по условию короны для КЛ напряжением 110 кВ равно 70 мм². Следовательно условие проверки:

поэтому выбираем сечение проводов 70 мм² с I доп=265 А.

Б. Составление схемы замещения электропередачи расчёт её параметров

Схема замещения ЛЭП с учетом трансформаторов ГПП:

Рис. 1.2. Схема замещения двухцепной ЛЭП-110 кВ с учетом трансформаторов ГПП Для выбранного сечения проводов по табл. П.1−2, П.1−3, П.1−4 [6] выписываем удельные активное и реактивное сопротивления и удельную реактивную проводимость линии (r₀, Ом/км; х₀, Ом/км; b₀, См/км ^. 10^-6) и определяем параметры схемы замещения двухцепной линии:

r₀ = 0,42 Ом/км х₀ = 0,432 Ом/км.

b₀ = 2,62 См/км•10^-6

(1.20_а).

(1.20_б).

(1.20_в).

где R₁₋₂, Х₁₋₂ — активное и индуктивное сопротивления двухцепной ВЛ, Ом; B₁₋₂ — реактивная емкостная проводимость двухцепной ВЛ, См;

Q_B — зарядная мощность двухцепной ВЛ, Мвар.

Для ранее выбранных трансформаторов ГПП находим активное и индуктивное сопротивления обмоток трансформаторов и реактивную мощность холостого хода Q_X.

Можно рассчитать параметры схемы замещения трансформаторов по формулам:

где S_ном.т — номинальная мощность трансформаторов, МВ^.А;

U_ном.т — номинальное напряжение первичной обмотки трансформаторов, кВ;

Р_К — потери короткого замыкания трансформаторов, кВт;

U_K — напряжение короткого замыкания трансформаторов, %;

I_X — ток холостого хода трансформаторов, %;

Все определенные параметры схемы замещения линии и трансформаторов ГПП сводим в табл. 1.5 и 1.6.

Таблица 4.

Параметры схемы замещения двухцепной линии (ветви 1−2).

Таблица 5.

Параметры схемы замещения двух параллельно работающих трансформаторов (ветви 2−3)

В. Расчет баланса мощностей и уровней напряжения в электропередаче при максимальной нагрузке

Для всех узлов схемы замещения, кроме питающего, напряжение задаем равным U_1(МАХ) =115 кВ и производим расчет баланса (распределения) мощностей по ветвям схемы в направлении от наиболее удаленного узла 3 к питающему узлу 1.

Активная, реактивная и полная мощности в конце ветви 2−3:

Потери мощностей в ветви 2−3 (в обмотках трансформаторов):

(1.21а).

(1.21_б).

(1.21_в).

где Uном — номинальное напряжение электропередачи, кВ.

Определяем мощности в начале ветви 2−3:

(1.22_а).

(1.22_б).

(1.22_в).

Мощность, поступающая в трансформаторы (на схеме не обозначена).

(1.23).

Мощность в конце ветви 1−2 за вычетом половины зарядной мощности линии:

(1.24_а).

(1.24_б).

(1.24_в).

Потери мощностей в ветви 1−2 (в сопротивлениях линии):

(1.25_а).

(1.25_б).

(1.25_в).

Мощности в начале ветви 1−2 (в начале линии):

(1.26_а).

(1.26_б).

(1.26_в).

Расчетные мощности, потребляемые с шин 110 кВ ГПП:

(1.27_а).

(1.27_б).

(1.27_в).

(1.27_г).

Коэффициент мощности в начале линии (на шинах РТП).

(1.28).

Коэффициент полезного действия электропередачи.

(1.29).

Далее определяем напряжения в различных точках электропередачи при максимальной нагрузке. По найденному распределению потоков мощности, начиная с питающего узла 1, определяем продольную и поперечную составляющие падения напряжения в ветвях и уровни напряжения во всех узлах схемы замещения.

Продольная составляющая падения напряжения в ветви 1−2 (в линии):

(1.30).

Поперечная составляющая падения напряжения в ветви 1−2 (в линии):

(1.31).

Напряжение в конце ветви 1−2, т. е. на шинах 110 кВ ГПП.

(1.33).

Потеря напряжения в ветви 1−2 (в линии):

(1.34).

Составляющие падения напряжения в ветви 2−3 (в трансформаторах) и напряжение в конце ветви 2−3, т. е. на шинах 110 кВ ГПП, приведенное к стороне ВН трансформаторов:

(1.35).

(1.36).

(1.37).

(1.38).

Потеря напряжения в электропередаче при максимальной нагрузке:

(1.39).

(1.40).

Действительное напряжение на шинах 10 кВ ГПП:

(1.41).