Радиальная сеть напряжением 110 кВ

Согласно структурной схеме радиальной сети (рисунок 1.1), приближенный расчет потокораспределения с учетом транзита в сети имеет следующие результаты:

Для рисунка 1.1 известны следующие длины линий:

        

Мощности в пунктах равны:

                  

Полные мощности в пунктах:

                                 

Токи в линиях:

                                    

При Т _нб=8000 ч экономическая плотность тока равна j _эк=1 А/мм² а расчетные сечения проводов:

                                           

Выбираем на участке А-1 двухцепную линию на железобетонных опорах с проводами АС-185/29 с допустимым током 510А каждая.

Рассчитав токи и сечения на остальных участках получаем:

I _A2= 246,7 A; I _A3=196,5 A; I _A4=242,3 A; I _A5=214,5 A.

F _A2=246,7мм²; F _A3=196,5мм²; F _A4=242,3мм²; F _A5=214,5мм²;

Технико-экономические характеристики проводов, принятые по [1], приведены ниже.

 

Таблица 3.1– Технико-экономические характеристики проводов

Учас-ток	Марка	, А	, Ом/км	Ом/км	См/км	, МВАр/км	, кг/к	, кг/км
А-1	2 АС-185/29	510	15,7	41,3	2,75	3,7	500	228
А-2	2 АС-240/39	610	12	40,5	2,81	3,75	650	302
А-3	2 АС-185/29	510	15,7	41,3	2,75	3,7	500	228
А-4	2 АС-240/39	610	12	40,5	2,81	3,75	650	302
А-5	2 АС-185/29	510	15,7	41,3	2,75	3,7	500	228

 

Уточненный расчет потокораспределения:

Линия А-1:

Зарядная мощность линии:

                     

Мощность в конце линии:

              

Потери мощности в линии:

                    

Мощность в начале линии:  

   

Мощность, вытекающая с шин высшего напряжения электростанции в линию А-1:

            

Данные расчета потокораспределения ниже

 

Таблица 3.2 - Потоки мощности в ЛЭП 110 кВ

Участок
А-1	9,410	60,274+j40,999	4,875+j12,823	65,149+j53,822	65,149+j49,117
А-2	4,808	70,327+j60,117	3,001+j10,128	73,328+j70,245	73,328+j67,841
А-3	5,996	52,27+j50,755	3,103+j8,162	55,373+j58,917	55,373+j55,919
А-4	7,011	55,32+j70,613	4,114+j13,884	59,434+j84,497	59,434+j80,992
А-5	10,200	62,211+j48,118	4,601+j15,528	66,812+j63,646	66,812+j58,545

Сумма

 

 

 

 

320,095+j312,415

 

 

 

 

447,28

 

Принимаем к установке на электростанции 5 турбогенераторов ТВФ-100-2 номинальной мощностью 100 МВт и при номинальном коэффициенте мощностиcosφ=0,8. Выбор был произведен по активной мощности, взятой из суммарной мощности, вытекающей с шин ВН в линии, с учетом резерва. При этом номинальная мощность генератора равна:

                                                

Для работы по блочной схеме «генератор-трансформатор» выбираем 5 повысительных трансформатора ТДЦ-125000/110 со следующими технико-экономическими характеристиками:

Потери мощности в трансформаторах электростанции:

Мощность, требуемая для электрической сети с шин генераторного напряжения 10 кВ электростанции:

Реактивная мощность, которую могут выдать в сеть генераторы электростанции:

                           

Дефицит реактивной мощности в электрической сети:

                        

Определим технико-экономические показатели варианта радиальной сети напряжением 110 кВ по укрупненным показателям.

Капитальные вложения в электрическую сеть определяются в соответствии с принципиальной схемой.

Капитальные вложения в воздушные линии электропередачи:

  

где k_0ЛЭП - стоимость сооружения воздушных линий напряжением 110 кВ на железобетонных двухцепных опорах; L_i- длина линии; n- число двухцепных цепей;

Капитальные вложения в трансформаторы подстанций:

                                        

Капитальные вложения в ячейки распределительных устройств высокого и низкого напряжений подстанции:

                                

Капитальные вложения в подстанции:

                            

Капитальные вложения в трансформаторы электростанции:

Капитальные вложения в ячейки РУ ВН электростанции:

                                         

Капитальные вложения в ячейки РУ ВН электростанции:

                        

Суммарные капитальные вложения:

             

Издержки на эксплуатацию линий электропередачи:

                      

Издержки на эксплуатацию электрооборудования подстанций и электростанции:

                           

Для определения потерь электроэнергии в сети определим время наибольших потерь по упрощенной формуле:

.

Потери электроэнергии в ЛЭП:

Определение потерь холостого хода трансформаторов:

Определение нагрузочных потерь в трансформаторах:

Суммарные потери электрической энергии в сети:

Таким образом, стоимость потерь электроэнергии в сети

                                       

Определим издержки на эксплуатацию сети:

Приведенные затраты:

Потери активной мощности в сети:

Потери напряжения в линиях электропередачи определяются по выражению:

Наибольшая потеря напряжения на участке А-2

.

Расход металла:

Алюминия

где М_ал - масса 1 кг/км алюминия; L_i – длинна ЛЭП; m - трехфазная сеть; n - число цепей.

Стали

где М_ст - масса 1 кг/км стали; L_i – длинна ЛЭП; m - трехфазная сеть; n - число цепей.

 

                                                                      Рисунок 3.1 – Радиальная сеть напряжением 110 кВ