Расчет и проектирование электрических сетей высокого напряжения

Выбираем 2 трансформатора напряжением 110 кВ и 10 кВ.

Определим мощность трансформаторов  с коэффициентом загрузки К_з:

S_т===10.57 МВА

Выбираем ближайшее стандартное  значение номинальной мощности трансформатора 16 МВА.

Марка трансформатора: ТДН16000/110

Проверим коэффициент  загрузки трансформатора в аварийном  режиме:

К_з===0.9

т.к. К_з=0.9< (1.3…1.4), трансформатор выбран верно.

Строим простейшую схему  электрических соединений - схему  мостика, т.к. ГПП не рекомендуется  превращать в сложный узел приема и распределения электроэнергии.

Определим число отходящих  фидеров: =5.333

Число отходящих от ГПП фидеров 10кВ:  5.

Расчетный ток нормального  режима:

I_p===38.8 А

Провода питающих ЛЭП – 110кВ принимаем сталеалюминевыми, марки АС. Выбираем сечение из технических и экономических условий. Т.к. по экономическому условию оно всегда будет большим, можно исходить из экономической плотности j_э:

S=S_э===35.2 мм²

Согласно ПУЭ по условиям потерь электрической энергии на корону, диаметр провода следует  принять 11.4 мм, что соответствует  сечению 70 мм².

Проверяем полученное сечение  по длительно допустимому току для  аварийной ситуации, когда по одной  ЛЭП будет протекать расчетный  ток всей ГПП:

I_p===77.7 А

Для провода марки АС-70 длительно допустимый ток I_дд=265А, следовательно, провода марки АС-70 подходят. 

3. Электрический расчет электропередачи 110кВ.

Схему замещения ЛЭП принимаем  П-образной, трансформатора Г-образной:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляем активное сопротивление  двухцепной линии:

r_л=₌31.62 Ом

r₀ – активное сопротивление одного километра линии. r₀===0.34 Ом/км.

Вычисляем индуктивное сопротивление  двухцепной линии:

х_л===37.2 Ом

х₀ – индуктивное сопротивление одного километра линии х₀=0.4 Ом/км.

Вычисляем емкостную проводимость линии:

B_л=2В₀*=2*2.68*10^-6*186=996.96*10^-6 См

B₀ – емкостная проводимость одной линии. В₀=2.68*10^-6 См/км

D_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами. Т.к. они расположены горизонтально, то D_cр=40 м.

Определяем сопротивление  трансформаторов:

r_T=₌=2 Ом

x_T===43.5 Ом

ΔP_m – потери мощности при коротком замыкании ΔP_m=85 кВт;

U_к – напряжение короткого замыкания трансформатора U_к=11.5 кВ

S_н – номинальная мощность трансформатора S_н=16*10³ кВ*А;

U_н – номинальное напряжение основного вывода трансформатора U_н=110 кВ

Определяем проводимости трансформаторов:

G_T===2.98*10^-6 См

B_T===1.85*10^-5 См

ΔP_cm – потери активной мощности в стали трансформатора, приближенно равные потерям мощности при холостом ходе P_cm≈18 кВт;

I₀ – ток холостого хода I₀=0.7 %

Определяем емкостную  мощность двухцепной линии:

Q_c==110²*999.96*10^-6=12.1 Мвар

Согласно принятой П-образной схемы замещения половина емкостной  мощности 0.5Q_c генерируется в начале линии и половина – в конце.

Определение мощностей на участках:

1. Определим потери мощности в трансформаторах:

ΔŠ_об===0.042+j0.92 МВА

==0.1 МВА

Потери реактивной мощности в стали трансформатора:

ΔQ_μ===0.112 МВА

Определим потери мощности в проводимости трансформаторов:

ΔŠ_сm=m(ΔP_cm+jΔQ_μ)=2(0.018+j0.112)=0.036+ j0.224 Мвар

==0.05 Мвар

m – число трансформаторов ГПП m=2

Определение мощности в начале линии электропередачи:

2. Определяем мощность в начале расчетного звена трансформаторов S_н.тр.