Обоснование схема электроснабжения электрической сети.

Электрическая сеть должна обеспечивать надежное электроснабжение потребителей и требовать для своего развития наименьших затрат материальных ресурсов. С этих позиций и следует в первую очередь намечать схему проектируемой электрической сети.

Рис. 2 Варианты развития электрической сети.

 

Примем к рассмотрению 3 варианта схем и проанализируем их с позиции надежности и экономичности; связь ТЭЦ с подстанцией энергосистемы должна обеспечивать при отказе любой линии электропередач.

Рис.3 Исследуемые варианты развития электрической сети

 

Произведем анализ каждого варианта на затраты материальных ресурсов:

1. Суммарная длина линии составляет 91,053км;

2. Суммарная длина линии составляет 146,459км;

3. Суммарная длина линии составляет 148,257км

    

Таким образом, для дальнейшего рассмотрения следует оставить схему 1.

1-3 = 34,9284 км;

2-3 = 16,1246 км;

2-4 = 20 км.

1-4 = 20 км.

При определении напряжения электрической сети следует сначала оценить напряжения отдельных линий, а затем принять напряжение всей сети.

Номинальное напряжение линии электропередач определяется активной мощностью P, МВт, передаваемой по линии, и расстояние L, км, на которую эта мощность передается.

Рассчитать номинальное напряжение линии можно, пользуясь различными формулами. Формула Стилла:

          

приемлема для линий длиной до 250 км и передаваемых мощностей до 60 МВт.

Для больших мощностей, передаваемых на расстояние до 1000 км, используется формула Залесского:

 

Удовлетворительные результаты для всей шкалы номинальных напряжений (35-1150 кВ) дает формула Илларионова

Для того чтобы воспользоваться одной из формул для выбора напряжения, необходимо знать потоки мощности в линиях. Расчет предварительного (без учета потерь) распределения мощностей в разомкнутых сетях определяется по первому закону Кирхгофа.

Для определения предварительного распределения мощностей в замкнутой сети эта сеть разрезается по источнику питания (узлу 1) и представляется сетью с двухсторонним питанием. На рис. 3 показана сеть с двусторонним питанием трех нагрузок ,  и . Мощность, выдаваемая ТЭЦ в систему, представлена отрицательной нагрузкой. Направления мощностей  в линиях задаются произвольно. Если при расчете некоторая мощность  будет иметь отрицательный знак, то эта мощность течет в направлении, противоположном выбранному.

Рис. 4. Сеть с двухсторонним питанием

Поскольку сечения линий еще не выбраны, распределение мощностей определяется длинами линий. Мощности, протекающие по головным участкам сети, определяются по следующим выражениям:

;

;

Проверяем правильность вычисления по условию:

Мощности, протекающие по линиям 2-3 и 2-4, рассчитываются по первому закону Кирхгофа

По рассчитанным активным мощностям и длинам линий определяем напряжение этих линий. Полученные напряжения округляются до ближайших больших стандартных величин.

Принимаем