Минимальное сечение провода вл

Оглавление:

Выбор сечения и марки проводов ВЛ-35 кВ

Страницы работы

Содержание работы

3. Выбор сечения и марки проводов ВЛ-35 кВ

Расчетная нагрузка поселка с учетом потерь в выбранных трансформаторах подстанции определяется:

D QТ = (Iх + b 2 ср • U к)

С учетом потерь в трансформаторах подстанции имеем:

Р р,35 = 15244 + 2 • 44,7 = 15334 кВт ;

Q р,35 = 9330 + 2 • 597,8 = 10526 квар ;

Для питания трансформаторов подстанции предусмотрена двухцепная ВЛ-110 кВ. Ток нормального режима одной цепи ВЛ-110 кВ составляет:

где 2 – количество одноцепных линий.

Сечение провода по экономической плотности тока вычислим по формуле:

, где jэ = 1,1 А/мм² — экономическая плотность тока для

неизолированных алюминиевых проводов и Тмах = 3700 ч/год, [ ] , табл.

По вычисленному значению qэк = 139,6 мм² выбираем провод с ближайшим стандартным значением [ ] АС – 150/19 с длительно допустимым током Iдоп = 450 А.

Проверяем выбранное сечение провода по току послеаварийного режима,

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Выбор сечения и марки проводов ВЛ-110 кВ

Страницы работы

Содержание работы

4. Выбор сечения и марки проводов ВЛ-110 кВ

Питание подстанции 110/10 кВ, согласно исходным данным осуществляется по двухцепным ВЛ-110 кВ. Для определения сечения и марки проводов воспользуемся расчетом по экономической плотности тока jэк.

Для питающих ВЛ-110 кВ выбираем сталеалюминиевые провода марки АС. Определяем расчетный ток ВЛ-110 кВ в нормальном режиме:

— полная мощность передаваемая по ВЛ-110 кВ110 кВ,

— активная мощность передаваемая по ВЛ-110 кВ,

— реактивная мощность передаваемая по ВЛ-110 кВ.

Потери мощности DРm и DQm в трансформаторе ТМН-6300/100 кВ

определяются по формулам:

Тогда расчетный ток линии равен:

Определяем сечение ВЛ по экономической плотности тока:

,

где jэк =1,1 при числе часов использования максимума нагрузки в год.

Тм =3600 [ ], табл. 1..36, для неизолированных проводов с алюминиевыми жилами.

Предварительно выбираем провод АС-25 сечением q кат = 25мм 2 .

Однако, для двухцепных ВЛ-110 кВ минимально допустимое сечение должно быть q вл =120 мм² [ ].

Из [ ] выбираем провод марки АС-120/19 с длительно допустимым током: I доп =390А.

Проверим выбранный провод на нагрев током послеаварийного режима:

I р,ав = 2•1р,н.р.= 2•38,4 = 76,8А 2 [ ]. Данный провод АС-120/19 удовлетворяет этому требованию.

Согласно [ ] для гибких проводников напряжением 35 кВ и выше необходима проверка по условию коронообразования. Согласно [ ] минимальное сечение проводов на напряжении 110 кВ по коронообразованию составляет 70 мм².

Выбранный провод удовлетворяет этому условию.

Окончательно выбираем провод марки АС-120/19.

Минимальное допустимое сечение сталеалюминиевых проводов ВЛ по условиям механической прочности

Сечение сталеалюмнниевых проводов, мм 2

ВЛ без пересечений, переходы

ВЛ через судоходные реки и каналы, пролеты пересечений

ВЛ с инженерными сооружениями (линиями связи, надземными трубопроводами и канатными дорогами), железными дорогами и другими инженерными сооружениями при толщине стенки гололеда, мм:

Выбор сечений проводов воздушных линий

Для воздушных линий электропередачи (ВЛ) применяются многопроволочные алюминиевые и сталеалюминиевые провода, а также провода из алюминиевых сплавов. Для ВЛ 35 кВ и выше применяют, как правило, сталеалюминиевые провода. Применение медных или других проводов должно обосновываться технико-экономическими расчетами.

Для ВЛ напряжением до 35 кВ в настоящее время получают все большее распространение самонесущие изолированные провода СИП. Для СИП используются сталеалюминиевый провод или провод из алюминиевого сплава высокой прочности. В качестве изоляции используется сшитый полиэтилен СПЭ.

Выбор сечений проводов ВЛ напряжением 750 кВ и выше производится на основе технико-экономических расчетов.

При проектировании ВЛ напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения провода проводится по нормированным обобщенным показателям. В качестве таких показателей используются нормированные значения экономической плотности тока jн, указанные в табл. 4.1 [4].

Экономическая плотность тока соответствует минимальным затратам при передаче по ВЛ заданной нагрузки.

Сечение провода F проектируемой ВЛ составляет

где Ip — расчетный ток линии на пятый год ее эксплуатации [5].

Для системообразующих линий основной сети Ip определяется по расчетным длительным потокам мощности. Для линий распределительной сети Ip определяется расчетом потокораспределения при прохождении максимума нагрузки энергосистемы.

Полученное по выражению (4.1) сечение округляется до ближайшего стандартного сечения. Шкала стандартных сечений проводов ВЛ составляет следующий ряд:

6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 330, 400, 500, … мм 2 .

Метод экономической плотности тока достаточно прост, поскольку для выбора сечения используется простейшая формула (4.1). В этом привлекательность метода. Однако этот метод не учитывает ряд факторов, влияющих на стоимость ВЛ. Это, в частности, материал опор, напряжение и количество цепей ВЛ, ее географическое расположение.

Выбранные сечения проводов ВЛ должны удовлетворять ряду технических требований, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация линии. Окончательный выбор сечения можно сделать только после проверки выполнения этих технических требований.

Проверка по механической прочности. Провода ВЛ подвергаются внешним механическим воздействиям. Это, главным образом, ветровые и гололедные нагрузки. С целью обеспечения надежной работы проводов ВЛ в условиях внешних механических воздействий устанавливаются минимальные допустимые сечения проводов Fmin мех по механической прочности, приведенные в табл. 4.2 [4].

Сечение провода, выбранное по (4.1), должно быть проверено по условию

Смотрите так же:  Электропроводка маркировка проводов

Проверка по условиям короны. Явление общей короны возникает при высокой напряженности электрического поля на поверхности провода и сопровождается характерным потрескиванием и видимым свечением. Процессы ионизации воздуха вокруг коронирующего провода приводят к потерям активной мощности. Уменьшение напряженности на поверхности провода достигается увеличением радиуса (сечения) провода.

Минимальные сечения проводов Fmin кор по условию ограничения потерь на корону приведены в табл. 4.3. Проверка сечений проводов по условиям короны выполняется для ВЛ напряжением 110 кВ и выше. Сечение провода, выбранное по (4.1), должно быть проверено по условию

Минимальное сечение провода вл

Для прокладывания кабеля в земле можно взять и 16 мм 2 (Iдл.доп = 60 А)

Выбираем Smin = 25 мм 2 (Iдл.доп = 65 А>53A)

Выбираем кабель ААБл – 3х25

По табл. 2.6. Л находим r = 1,24 Ом/км; х = 0,099 Ом/км.

Ом

Ом

б) с учетом перспективы развития сети и работы трансформатора в послеаварийном режиме:

Iрас = 1,3= 84,1 А

Sэк = = 76,4 мм 2

Выбираем кабель марки ААБл – 3х95.

По табл. 2.6. Л находим r = 0,326 Ом/км, х = 0,083 Ом/км .

Ом

Ом

После вычисления токов короткого замыкания выбранный кабель необходимо проверить на термическую стойкость к току короткого замыкания ,проходящему по этому кабелю за время срабатывания защиты линии.

3.Выбор сечения проводов вл –110 кВ

Выбор линий проводов воздушных линий электропередачи производится по экономической плотности тока с последующей проверкой выбранного провода по нагреву.

Минимальное сечение провода по экономической плотности тока

[мм 2 ]

где IР – расчетный ток, протекающий по проводам ВЛ, А

iэк экономическая плотность тока, А/мм 2

В таблице 1.3.36. ПУЭ “Экономическая плотность тока” при числе использования максимума нагрузки в год 3000-5000 часов выбираем экономическую плотность для алюминиевых проводов

Нагрузку трансформатора 110/10 кВ можно посчитать:

а) для случая возрастания нагрузки при срабатывании АВР

Для этого необходимо вычислить суммарную длительную нагрузку на шинах 10 кВ:

даны по заданию :

М1— синхронный электродвигатель СДН – 15 –76УЗ

=2500 кВт; UН = 10 кВ; =7;cosφ = 0,9; ηН =0,96

= 2893 кВА

= 167,2 А;

М2— синхронный электродвигатель СДН – 14 –49 – 6УЗ

= 945мВА

Sw3 + Sw4 = 1152 мВА (из расчета сечения кабельной линии 10кВ)

ΣS =(15000 + 2893 +1152 + 945 + 10000) мВА = 29990 кВА

С учетом потерь в трансформаторе потребляемая мощность:

кп·ΣS = 1,06 · 29990 = 31789 кВА

= 159,78 А по стороне 110 кВ

А, приведенный к U=10кВ

мм 2 .

С учетом поправки на температуру окружающего воздуха SH=мм 2

принимаем сечение ВЛ – 110 кВ Sэк = 185 мм 2

б) с учетом перспективы развития сети и работы трансформатора в послеаварийном режиме:

Iрас = 1,3= 411,6 А

Sэк = = 374 мм 2

Выбираем провод стальалюминиевой марки АС – 400/51.

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Анализ методик для выбора сечений проводов воздушных линий электропередачи Текст научной статьи по специальности «Энергетика»

Аннотация научной статьи по энергетике, автор научной работы — Геркусов Алексей Анатольевич

В работе рассмотрены применяемые методики выбора сечений проводов воздушных линий электропередачи и предложен метод выбора сечений проводов путем обобщения и модернизации экономических интервалов для любых сечений проводов и произвольных значений τ (годовое время максимальных потерь) с учетом потерь электроэнергии на корону и в линейной изоляции воздушной линии.

Похожие темы научных работ по энергетике , автор научной работы — Геркусов Алексей Анатольевич,

ANALYSES OF TECHNIQUES to CHOICe the SECTION OF WIRES in overhead power lines

The paper considers techniques to choose the section of wires in overhead power lines and proposes the method of selecting the wire section by generalizing and modernizing economic intervals for any wire sections and arbitrary values t allowing for power loss for the corona and the linear isolation of the overhead power line .

Текст научной работы на тему «Анализ методик для выбора сечений проводов воздушных линий электропередачи»

АНАЛИЗ МЕТОДИК ДЛЯ ВЫБОРА СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

ANALYSES OF TECHNIQUES TO CHOICE THE SECTION OF WIRES IN OVERHEAD POWER LINES

В работе рассмотрены применяемые методики выбора сечений проводов воздушных линий электропередачи и предложен метод выбора сечений проводов путем обобщения и модернизации экономических интервалов для любых сечений проводов и произвольных значений т (годовое время максимальных потерь) с учетом потерь электроэнергии на корону и в линейной изоляции воздушной линии.

ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ; АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЛИНИИ; ВРЕМЯ МАКСИМУМА ПОТЕРЬ; ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА КОРОНУ; ЛИНЕЙНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ; ОПТИМАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ ТОКА; АКТИВНОЕ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДОВ.

The paper considers techniques to choose the section of wires in overhead power lines and proposes the method of selecting the wire section by generalizing and modernizing economic intervals for any wire sections and arbitrary values t allowing for power loss for the corona and the linear isolation of the overhead power line.

POWER LINE; ACTIVE LINE RESISTANCE; TIME OF MAX LOSSES; POWER LOSSES FOR CORONA; LINEAR ISOLATION; OPTIMAL CURRENT DENSITY; ACTIVE WIRE SECTION.

Одним из основных элементов электроэнергетических систем (ЭЭС) и систем электроснабжения (СЭ) являются воздушные и кабельные линии электропередачи (ЛЭП), обеспечивающие транспорт электроэнергии от источников мощности до потребителей. Требования к ЛЭП все время возрастают, причем в первую очередь в отношении повышения надежности, увеличения пропускной способности и одновременно снижения потерь электроэнергии, уменьшения экологического влияния, сокращения полосы отчуждения. Сечение проводов — важнейший параметр линии электропередачи. С увеличением сечения проводов линии возрастают затраты на ее сооружение и отчисления от них. Одновременно уменьшаются потери электроэнергии и стоимость их за год. Выбор экономически обоснованных сечений проводов и длин воздушных линий электропередачи способствует повышению конкурентоспособности энергоснабжаю-щих организаций и снижению издержек на транспорт электроэнергии.

Однако в практике проектирования продолжают использоваться методики, разработанные и установленные более пяти десятилетий назад. Они, естественно, не отражают ни изменившихся стоимостных показателей, ни новых подходов к обоснованию технических решений. Более того, сегодня среди проектировщиков электрических сетей отсутствует консолидированное и научно обоснованное решение относительно конкретно применяемой методики для выбора марки и сечения проводов вновь проектируемых ЛЭП.

Цель настоящей работы — анализ применяющихся в проектировании ЛЭП методик и выработка рекомендаций по внедрению в электросетевое строительство и проектирование разработанной автором методики по выбору сечений проводов и жил кабелей линий электропередач.

Методики выбора сечений проводов ВЛ. Применяемые в настоящее время при проектировании линий электропередачи методы выбора

сечений проводов воздушных линий (ВЛ) по экономической плотности тока или экономическим интервалам основаны на сопоставлении вариантов по критерию минимума приведенных затрат и могут быть использованы при рассмотрении вопроса развития межсистемных связей и основной сети, в частности межсистемных ЛЭП 220—500 кВ, а также других проблем, представляющих межрегиональный или общегосударственный интерес.

Выбор сечений проводов по экономической плотности тока. В основе методики определения сечения проводов по экономической плотности тока — положение о прямолинейности зависимости стоимости сооружения одного км линии от сечения провода, К(Р) [1—3]:

где к — компонента К(р), не зависящая от сечения провода р; кр — коэффициент, определяющий наклон зависимости К(Р) =/(Р) по отношению к горизонтальной оси. Значение кр определяется видом линии (воздушная или кабельная), ее номинальным напряжением Лн, значением коэффициента дефлятора, а в случае ВЛ еще и типом, а также материалом опор. Таким образом, кр концентрирует в себе целую серию факторов, вследствие чего этот коэффициент является достаточно изменчивым показателем.

Кроме того, вводится допущение о равенстве активного г0 и омического г0ом сопротивлений:

где р = 30,5 Ом-мм2/км — удельное сопротивление алюминия.

При этих двух допущениях выражение для приведенных затрат З на воздушную линию, включающих в себя долю (Ен + РА) единовременных капитальных затрат К и ежегодные затраты на потери электроэнергии в линии, примет вид [3, 4]

Р ‘ (3) где РА = 0,028 — ежегодные отчисления от капитальных вложений на их амортизацию; I кв — расчетный ток в базисном режиме работы линии, А; т — продолжительность максимальных потерь электроэнергии в линии за год, ч., определяемая по эмпирическому выражению

т = (0,124 + 10-4Гнб )2 8760; (4)

Зэн — удельные замыкающие затраты на электроэнергию в приемной энергосистеме, связанные с возмещением потерь в линии, коп/кВт-ч в расценках 1984 года [5].

Смотрите так же:  Как проверить проводку на обрыв мультиметром

Если условно принять, что Р меняется непрерывно, то, подставляя значение К(Р) в формулу (3) и приравнивая к нулю производную йЗ/йР, после преобразований получаем оптимальные значения Р и /эк:

Таким образом, получаются известные выражения для оптимальной (экономической) плотности тока, не зависящие от степени ограничения коронного разряда.

По формуле (5) определяют наивыгоднейшую плотность тока /эк в проводах ВЛ для различных классов номинального напряжения. Результаты проведенного на ЭВМ расчета Зэн, т, Jэк сведены в табл. 1.

Из приведенных расчетов видно, что /эк относительно слабо зависит от номинального напряжения линии, климатических особенностей района и ряда других факторов, что и позволяет оценить значение /эк без учета зависимости конструктивной части линии от Р.

Сильное влияние на /эк оказывают величины т и Зэн, причем Зэн существенно зависит от региона, в котором будет сооружаться новая линия [4].

Выбор сечений проводов методом экономических интервалов. Несмотря на достоинства, метод экономической плотности тока для выбора сечений проводов ВЛ обладает рядом недостатков. Наиболее существенные из них согласно [1, 9] следующие:

1. Стандартная шкала сечений проводов дискретна. При определении сечения по /эк чаще всего получается величина, лежащая между двумя стандартными значениями. Округление расчетного значения до ближайшего стандартного — в ряде случаев довольно сложная задача.

2. Выражение для экономической плотности получено в предположении линейной зависимости капитальных вложений в ВЛ от ее длины. Линейная зависимость нарушается при переходе к массовому строительству воздушных линий на унифицированных опорах.

Значения экономических плотностей тока

Тнб, ч т, ч З -«эн коп/кВт-ч Экономическая плотность тока /эк, А/мм2 для ВЛ 110-500 кВ, сооружаемых в 1-м р-не гололедности на деревянных, стальных и железобетонных опорах

110; ст. 110; ж.б. 110; д. 220 330 500

3000 1575 3,25 0,915 0,919 0,796 0,673 0,689 0,712

4000 2405 2,56 0,834 0,838 0,725 0,614 0,628 0,649

5000 3411 2,21 0,753 0,757 0,656 0,555 0,567 0,586

6300 4980 1,91 0,671 0,674 0,584 0,494 0,505 0,522

7000 5948 1,84 0,626 0,628 0,544 0,46 0,471 0,486

7900 7318 1,81 0,569 0,571 0,495 0,419 0,428 0,442

3. При определении значений /эк не учтено влияние на выбор сечений проводов изменения передаваемой мощности с момента ввода линии в эксплуатацию до момента, когда нагрузка достигнет расчетного значения.

4. Методика выбора сечений проводов по экономической плотности тока /эк требует прогнозирования расчетных нагрузок по ВЛ-220 кВ с точностью до 60—100 А (при применяемой номенклатуре проводов с интервалом 30—100 мм2), что совершенно нереально.

5. Зависимость стоимости линий от сечения проводов принята одинаковой для линий всех номинальных напряжений и опор любой конструкции.

Метод выбора сечений проводов, свободный от указанных выше недостатков, получил название метода экономических интервалов.

Согласно этому методу для воздушных и кабельных линий разных напряжений и исполнений определяются приведенные затраты З на единицу длины линии в зависимости от тока максимума нагрузки /нб для различных сечений:

З = (Ен + РаЖ0 + З т Зэн, (6)

Поскольку оценка стоимости электроэнергии в сопоставляемых проектных вариантах по замыкающим затратам Зэн не адекватна новым экономическим отношениям [1, 2, 4], в выражении (6) вместо Зэн будем использовать средневзвешенный тариф Ц = 2,00 руб/кВт-ч. Ен — коэффициент эффективности капиталовложений, значение которого при фиксированном токе нагрузки не оказывает существенного влияния на величину приведенных затрат. Так, например, при изменении Ен от 0,1 до 0,7 величина отклонения приведенных затрат З составляет не более

0,6 %, что позволяет нам принять в качестве Ен какую-либо усредненную величину, не противоречащую проведенным в [3] расчетам простого срока окупаемости Ток п. Принимая, например, Ен = 0,34 год-1, получаем Ток п = 1/0,34 = = 2,94 года, что соответствует значениям Ток п, рассчитанным в [3]. Коэффициент дефлятора (средневзвешенное значение коэффициента пересчета цен 1984 года к ценам 2014 года) принимаем равным 100 [1].

Активные потери электроэнергии на корону и в линейной изоляции ВЛ 110-220 кВ составляют весьма значительную долю в общих технических потерях, достигающую в зависимости от нагрузки и номинального напряжения линии 28,8-54 % [7, 8]. В связи с этим предлагается в формуле (1) учитывать стоимость потерь электроэнергии, приходящихся на корону и изоляцию линии. Формула (1) с учетом потерь на корону и в линейной изоляции ВЛ примет вид

З = (Ен + РА)К + ЗIнб Д т Ц + и2Т N

+ 8760 А РкорЦ + н вл гир Ц . (7)

где АРкор — годовые потери активной мощности на корону кВт/км; N„.5 — число изоляторов в фазе; Диз — сопротивление изолятора в заданном районе СЗА; Твл — продолжительность в расчетном периоде влажной погоды, ч; Nmр — число гирлянд изоляторов [7, 8].

Принимая, что одноцепная ВЛ-220 кВ сооружается на железобетонных опорах в 1-м районе гололедности и Ш-м районе по СЗА в европейской части СНГ, построим экономические интервалы для сталеалюминевых проводов сечением 240600 мм2 при Твл = 1640 ч/год и т = 3411 ч/год.

Приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию ВЛ

Сечение провода F, мм2 Удельные капиталовложения К0, тыс.руб./км Расчетный ток линии Гср кВ, А Приведенные затраты 3, тыс.руб./км

240 1653,3 300 350 400 450 527,344 608,338 701,794 807,71

300 1743,9 300 350 400 450 491,158 555,69 630,16 714,54

400 1955,7 300 350 400 450 500 476,557 525,944 582,929 647,512 719,693

500 2149,2 300 400 450 500 600 475,44 560,537 612,204 669,948 803,673

(£н + Ра )(К02 — К01)10

Таким образом, ток 1расч, вычисляемый по (9), есть функция полной совокупности выше рассмотренных экономических параметров: Ен ра К01, К02, Ц. Техническим параметрами, определяющими значение расчетного тока, в данном случае являются разность погонных активных сопротивлений для смежных сечений (Я0 1 — 2) и годовое число часов использования максимума нагрузки Тнб, от которого зависит время потерь т.

Полученные области, расположенные между соответствующими кривыми, назовем обобщенными токовыми экономическими интервалами (токовыми универсальными номограммами).

Результаты расчетов представлены в табл. 2. По полученным в табл. 2 значениям 3 =/(Г) строим серию пересекающихся параболических кривых (рис. 1). Точки их пересечения определяют значение тока при котором экономически целесообразен переход от одного сечения к другому. Нижняя ломанная кривая (AbcdF) — это кривая минимальных приведенных затрат, т. е. соответствует наивыгоднейшим сечениям [9]. Аналогичные кривые могут быть получены также и для других районов гололедности и типов опор при варьируемом значении т.

Для выбора экономически целесообразного сечения провода достаточно отложить на оси абсцисс (см. рис. 1) значение расчетного тока Грасч и визуально определить в какой из интервалов это значение попадает.

Значение наибольшего расчетного тока линии Грасч в месте пересечения кривых определяется из равенства

где 3л1 и Зл2 — приведенные затраты для сравниваемых смежных сечений, зависящих от тока линии. Соответственно:

рицательным, то это означает, что кривые Зш = = А1(1) и 3Л2 = /2(Г) не пересекаются, т. е. одно сечение всегда, при всех значениях максимального тока нагрузки более выгодно, чем другое.

Выбор сечений проводов методом универсальных номограмм. Поскольку величина и положение экономических интервалов (см. рис. 1) зависит от т, то для выбора сечений проводов рассматриваемым методом необходимо для каждого нового значения т строить новое семейство кривых 3(Г), что практически нереально. Так, например, в [5] (таблица 7.8) даже не указывается, для какого конкретного значения т построены приведенные там экономические интервалы. В связи с этим предлагается: для каждого стандартного сечения провода по формуле (9) построить кривые Грасч =/( т ), каждая из которых представляет собой границу, разделяющую области применения проводов смежных сечений (рис. 2). Полученные области, расположенные между соответствующими кривыми, назовем обобщенными токовыми экономическими интервалами (токовыми универсальными номограммами).

Полученные таким образом токовые универсальные номограммы позволяют достоверно и для любого заданного т выбирать оптимальное сечение проводов ВЛ.

Для выбора оптимального сечения проводов проектируемой ВЛ достаточно при заданных значениях максимальной токовой нагрузки Гнб и времени максимальных потерь т отложить по осям номограммы их значения и визуально определить

/ 4 / / / / / / / / А ✓ / У У С-5 Р АС 00 -600

А т АС-300 АС-400 АС-500 АС-600

Рис. 1. Уточненные токовые экономические интервалы одноцепной ВЛ-220 кВ, сооружаемой на железобетонных опорах в !-м районе гололедности и Ш-м районе СЗА при = 3411 ч.

в какую из областей попадает точка пересечения прямых, соответствующих отложенным на осях значениям этих параметров. Значение сечения, указанное внутри области, и будет оптимальным при заданных исходных условиях. Так, например, если /нб = 250 А, а т = = 3500 ч, то указанная точка (точка А на рис. 2) попадает в сектор, соответствующий сечению 400 мм2.

Смотрите так же:  Реле тока пусковое

Сравним значения экономической плотности /эк, полученные в настоящей работе по формуле (5), и значения /ош, полученные путем деления начального и конечного значений расчетного тока 1рас в пределах одного экономического интервала на соответствующее ему оптимальное сечение /опт:

Рис. 2. Уточненные токовые универсальные номограммы для одноцепной ВЛ-220 кВ, сооружаемой на железобетонных опорах в 1-м и 11-м районах

Так для т = 3411 ч/год. ин = 220 кВ; Ц = = 2,00 р/кВт-ч имеем:

/эк, полученное по (5) — 0,419-0,919 А/мм2 /опт, полученное по (10) — 0,416-1,0 А/мм2 /эк, устанавливаемое ПУЭ — 0,9-1,1 А/мм2

При современном соотношении тарифа на электроэнергию и удельных капиталовложений в ВЛ оба изложенных подхода к нормированию оптимальной плотности тока дают сходные результаты, но отличные от требований ПУЭ. Для

ВЛ с высокой плотностью графика нагрузки оптимальная плотность тока отличается от нормативной в 1,5-2 раза в меньшую сторону и близка к используемой в большинстве зарубежных стран. Подтверждается целесообразность значительного уменьшения оптимальной плотности тока в проводах проектируемых В Л 110500 кВ.

Большой объем исходной информации и возможных пределов изменения влияющих параметров предопределяет значительный разброс предельных экономических токовых нагрузок, что в современных условиях требует внедрения в практику проектирования программного обес-

печения, позволяющего осуществить выбор сечения проводов на основе метода универсальных токовых номограмм для конкретного состава технико-экономических параметров линии.

Предложенная методика определения экономического сечения проводов, основанная на построении обобщенных экономических интервалов (токовые универсальные номограммы), позволяет для любого т более достоверно выбирать оптимальное сечение проводов ВЛ 220500 кВ. Помимо удобства в работе, эта методика имеет еще одно достоинство: она может быть использована при любой ценовой политике в области тарифов на электроэнергию.

1. Зуев Э.Н., Ефентьев С.Н. Задачи выбора экономически целесообразных сечений проводов и жил кабелей М.: Изд-во МЭИ, 2005. 86 с.

2. Зуев Э.Н. К вопросу об экономической плотности тока в современных условиях // Электро. 2000. № 1. С. 44-47.

3. Повышение эффективности электрических сетей 110-1150 кВ / Под ред. Н.Н. Тиходеева. Л.: Энергоатомиздат, 1990.

4. Федотов А.И., Геркусов А.А., Абдуллазянов Э.Ю. Экономические основы выбора сечений проводов и кабелей в рыночных условиях // Проблемы энергетики. 2001. № 8-9. C. 67-82.

5. Справочник по проектированию электроэнергетических систем // Под ред. С.С. Рокотяна и М.Н. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985.

6. Федотов А.И., Геркусов А.А. Проблема энергосбережения при выборе сечений проводов воздушных линий 110-500 кВ // Проблемы энергетики. 2000. № 11-12. C. 54-61.

7. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. 277 с.

8. Афанасьев Д. А., Зарудский Д.К. К методике оценки потерь активной мощности на корону на воздушных линиях электропередачи сверхвысокого напряжения // Электро. 2001. № 1. С. 11-13.

9. Блок В.М. Электрические сети и системы: Учебное пособие для студентов электроэнергетических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1986. 430 с.

10. Правила устройства электроустановок. 6-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985. 630 с.

1. Zuyev E.N., Yefentyev S.N. Zadachi vybora eko-nomicheski tselesoobraznykh secheniy provodov i zhil kabeley M.: Izd-vo MEI, 2005. 86 s. (rus.)

2. Zuyev E.N. K voprosu ob ekonomicheskoy plot-nosti toka v sovremennykh usloviyakh. Elektro. 2000. № 1. S. 44-47. (rus.)

3. Povysheniye effektivnosti elektricheskikh setey 110-1150 kV / Pod red. N.N. Tikhodeyeva. L.: Ener-goatomizdat, 1990g. (rus.)

4. Fedotov A.I., Gerkusov A.A., Abdullazyanov E.Yu. Ekonomicheskiye osnovy vybora secheniy provodov i ka-beley v rynochnykh usloviyakh. Problemy energetiki. 2001. № 8-9. C. 67-82. (rus.)

5. Spravochnik po proyektirovaniyu elektroenerget-icheskikh system / Pod red. S.S. Rokotyana i M.N. Shapiro. M.: Energoatomizdat, 1985. (rus.)

6. Fedotov A.I., Gerkusov A.A. Problema energosber-ezheniya pri vybore secheniy provodov vozdushnykh liniy 110-500 kV. Problemy energetiki. 2000. № 11-12. C. 5461. (rus.)

7. Zhelezko Yu.S., Artemyev A.V., Savchenko O.V. Ra-

schet, analiz i normirovaniye poter elektroenergii v elektricheskikh setyakh. M.: Izd-vo NTs ENAS, 2005. 277 s. (rus.)

8. Afanasyev D.A., Zarudskiy D.K. K metodike ot-senki poter aktivnoy moshchnosti na koronu na vozdush-nykh liniyakh elektroperedachi sverkhvysokogo napry-azheniya. Elektro 2001. № 1. S. 11-13. (rus.)

9. Blok V.M. Elektricheskiye seti i sistemy» Uchebnoye posobiye dlya studentov elektroenergeticheskikh spetsial-nostey vuzov. M.: Vysshaya shkola, 1986. 430 c. (rus.)

10. Pravila ustroystva elektroustanovok. 6-ye izdaniye. M.: Energoatomizdat, 1985. 630 s. (rus.)

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ

ГЕРКУСОВ Алексей Анатольевич — кандидат технических наук электромеханик Октябрской железной дороги. 191040, Санкт-Петербург, Транспортный переулок, д. 2. E-mail: [email protected]

GERKUSOV Aleksei A. — Russian Railways. 191040, Sankt-Peterburg, Transportnyi pereulok, d. 2. E-mail: Gerkusov [email protected]

© Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2014

ООО Энергия

Электромонтажные работы, электролаборатория, энергоаудит

3.1.2. Выбор сечения проводов ВЛ

Технико-экономические расчеты по выбору сечения проводов каж­дой конкретной линии выполняются для ВЛ 750 кВ и выше и передач постоянного тока. При проектировании ВЛ напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения проводов производится по нормирован­ным обобщенным показателям. В качестве таких показателей исполь­зуются нормированные значения экономической плотности тока.

Суммарное сечение (F) проводов фазы проектируемой ВЛ состав­ляет:

где: Ip – расчетный ток, А;

jн – нормированная плотность тока, А/мм2.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) нормированы следующие значения плотности тока для ВЛ 35–500 кВ (табл. 3.12).

Нормированные значения плотности тока для ВЛ

Плотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки, Тmax, ч/год

боже 1000 до 3000

боже 3000 до 5000

Неизолированные провода и шины: медные алюминиевые

Значение Ip определяется по выражению:

Где I5 – ток линии на пятый год ее эксплуатации в нормальном режиме, определяемый для системообразующих линий основной сети по расчетным длительным потокам мощности. Для линий распре­делительной сети Ip определяется расчетом потокораспределения при прохождении максимума нагрузки энергосистемы;

i – коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эк­сплуатации линии. Для линий 110–220 кВ значение i может быть принято равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициен­та в зоне наиболее часто встре­чающихся темпов роста нагруз­ки. Для ВЛ 330 и 500 кВ i оп­ределяется по кривым рис. 3.2. Значения i1 = I1/I5 и i2 = I10/I5 характеризуют отношение расчетного тока первого и де­сятого годов эксплуатации к величине тока пятого года эк­сплуатации. В практических расчетах i меняется в преде­лах от 0,6 до 1,65.

При пользовании кривыми рис. 3.2. I10 принимается не более 2 (кроме ВЛ 330 кВ длиной более 200 км и 500 кВ – более 500 км, для которых I10 принимается не более 1).

Коэффициент i учитывает число часов использования максимальной нагрузки ВЛ (Tmax), а коэффициент Км – отражает участие нагрузки ВЛ в мак­симуме энергосистемы (табл. 3.13).

Усредненные значения коэффициента i

Напряжение ВЛ, кВ

Коэффициент участия в максимуме энергосистемы, Д,

Значение коэффициента а, при числе часов использования максимума нагрузки линии, Tmax , час/год

Похожие статьи:

  • Активное сопротивление провода ас-300 Активное сопротивление провода ас-300 Емкостная проводимость воздушных линий с медными и сталеалюминиевыми проводами Среднегеометрическое расстояние между проводами, м Емкостная проводимость, См • км • 10-6 Примечания: Емкостная […]
  • Бизнес план производства провода Что нужно для изготовления кабеля Стремительное развитие строительной сферы способствует открытию новых электромонтажных фирм. Несмотря на огромную на сегодняшний день конкуренцию в данной сфере бизнес остается высокорентабельным. Но […]
  • Сип провода в иркутске Кабель СИП в Иркутске Уважаемые пользователи! Наша компания рада вам предложить весь ассортимент кабельной продукции по направлению самонесущих изолированных проводов. Мы готовы поставить вам кабель СИП в Иркутске по привлекательным […]
  • Сечение кабеля 6 кв Выбор кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена Выбор кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена ( СПЭ-кабеля) проводится по напряжению, способу и условиям прокладки, токовой нагрузке. Сечение кабеля должно удовлетворять требованию […]
  • Таблица стрела провеса провода сип Форум проектировщиков электрических и слаботочных сетей Автор Тема: таблица стрел провиса СИП одноцепной ВЛИ (Прочитано 9079 раз) 0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему. Быстрый ответ Предупреждение: в данной теме не […]
  • Р0036 нагреватель дк после нейтрализатора обрыв цепи управления Р0036 нагреватель дк после нейтрализатора обрыв цепи управления "На все переднеприводные автомобили LADA (семейства Приора, Калина, Самара, 110) устанавливается гарантия: •3 года или 50000 км. пробега."(с) Или мы сами с усами ? Не […]