Проектирование и диагностика режимов электроэнергетической системы (стр. 5 из 7)
= 215∙6716+ 150∙4682,8 = 2146360МВт∙ч.Число часов использования наибольшей нагрузки
,где
- максимальная активная мощность, перетекающая через автотрансформаторы подстанции, МВт. 
= 5619 ч.Число часов наибольших потерь
, где 
- активная мощность i-й ступени годового графика нагрузки (упорядоченной диаграммы), МВт; 
- длительность появления мощность в году, ч. 
= 4968 ч.Для остальных обмоток автотрансформатора расчёт производится аналогично и представлен в таблице 19.
Потоки мощности через обмотки автотрансформатора АТ4, число часов максимальной нагрузки и число часов наибольших потерь
Таблица 19
| Параметр | Ступень напряжения автотрансформатора | |||
| ВН | СН | НН | ||
| АТ4 |  , МВт∙ч | 6716 | 2852 | 3864 |
 , МВт∙ч | 4682,8 | 2093,8 | 2589 | |
 , МВт∙ч | 2146360 | 927250 | 1219110 | |
 , ч | 5619 | 6088 | 5300 | |
 , ч | 4968 | 5521 | 4643 | |
| АТ3 (вар. 1) | , МВт∙ч | 2852 | 836 | 2016 |
| , МВт∙ч | 2093,8 | 722,8 | 1371 | |
| , МВт∙ч | 927250 | 288160 | 639090 | |
| , ч | 6100 | 6861 | 5326 | |
| , ч | 5521 | 6147 | 4643 | |
Годовые потери электроэнергии в автотрансформаторах подстанции ПС4 определяются по следующей формуле [4]:
,где n – число автотрансформаторов на подстанции;
- потери холостого хода автотрансформатора, МВт; 
, 
, 
- потери короткого замыкания в обмотках ВН, СН и НН, МВт; , 
, 
- число часов наибольших потерь на сторонах ВН, СН и НН автотрансформаторов, ч; 
, 
, 
- максимальный поток мощности через обмотки ВН, СН и НН автотрансформаторов, МВА; 
- номинальная мощность, автотрансформаторов, МВА. 
=7329,5 МВт∙ч.
= 73,3 тыс. руб.Для автотрансформаторов подстанции ПС4 схемы варианта 2 расчёт проводится аналогично. Результаты расчёта потерь электроэнергии в автотрансформаторах схемы 1 представлены в таблице 20.
трансформатор электрический сеть
Расчёт потерь электроэнергии в автотрансформаторах для схемы 1 и схемы 2
Таблица 20
| Трансформаторы | схема |  , МВт∙ч |  , тыс. руб |
| ТДЦ-400000/500 (ПС1) | 1и 2 | 9072,2 | 90,7 |
| 3хАОДЦТН-167000/500/220(ПС4) | 1 и 2 | 7329,5 | 73,3 |
| АТДЦТН-125000/220/110 (ПС3) | 1 | 3358,6 | 33,6 |
| ТРДЦН-100000/220(ПС3) | 2 | 3348,2 | 33,5 |
| ТДН-16000/110 (ПС2) | 1 | 609,0 | 6,1 |
| ТРДН-40000/220 (ПС2) | 2 | 964,4 | 9,6 |
| ТРДН-25000/110 (ПС5) | 1 | 974,8 | 9,7 |
| ТРДН-40000/220 (ПС5) | 2 | 1153,7 | 11,5 |
| ∑(без учета одинаковых элементов) | 1 | 49,4 | |
| 2 | 54,6 |
Суммарные потери электроэнергии в линиях и трансформаторах для схем 1 и 2:
тыс.руб. 
тыс.руб.Суммарные издержки для каждого варианта схем (учитываются издержки на подстанции).
тыс.руб. 
тыс.руб.Суммарные издержки для каждого варианта схем (учитываются издержки на подстанции).
3.4 Затраты
тыс.руб. 
тыс.руб.3.5 Сравнение затрат
Вывод по пункту: В результате проведенного технико-экономического расчёта получили два примерно одинаковых по экономическим затратам варианта. Второй вариант с кольцевым исполнением системы (см.рис.2) оказался на 2,9% дороже первого варианта, однако он обеспечивает большие возможности по расширению и дальнейшему развитию электрической сети, кроме того кольцо выполнено на напряжение 220 кВ, в то время как в первом варианте используется 2 ступени 220 и 110 кВ. Таким образом принимаем в качестве наиболее рационального, второй вариант исполнения электрической сети.
ГЛАВА 4. Математическое моделирование элементов сети
В данной главе рассматривается моделирование всех элементов электрической сети: воздушных линий, трансформаторов, реакторов, нагрузок и источников.
4.1 Воздушные линии
Линии 220 кВ выполняются на одноцепных свободностоящих железобетонных опорах ПБ220-4 ([5], табл.4-4-10, рис.4-16д) рис. 5.
Линии 500 кВ выполняются на одноцепных свободностоящих опорах железобетонных опорах ПВС-500Ц-2 ([5], табл.4-4-12, рис.4-18в) рис. 6.
Рис.5 Опора 220 Рис.6 Опора 500 кВ
По ([5], табл.2.10.57, [5], 2.3.6.) для линий напряжением 500 кВ необходима гирлянда из 24 изоляторов ПС160-Б (ПС16-Б) высотой
, где H = 170 мм – высота одного изолятора. Аналогично рассчитываются параметры ВЛ 220, 110 кВ. Конструктивные параметры воздушных линий электропередачи [5] приведены в таблице 21.Таблица 21 Конструктивные параметры воздушных линий электропередачи
| Параметр | ВЛ 500 кВ | ВЛ 220 кВ | ||
| Тип опоры | ПВС-500Ц-2 | ПБ220-4 | ||
| Материал опоры | Железобетон | Железобетон | ||
| Количество цепей | 2,1 | 2 | ||
| Количество и тип изоляторов | 24xПС-16Б | 12xПС-16Б | ||
Высота гирлянды  , м | 4,08 | 2,04 | ||
| Число фаз (1 цепь) | 3 | 3 | ||
| Число тросов (1 цепь) | 2 | 1 | ||
| Высота подвески фаз, м | А | 18,92 | 19,46 | |
| В | 18,92 | 13,96 | ||
| С | 18,92 | 13,96 | ||
| Высота подвески тросов, м | 27,5 | 24 | ||
| Провод фазы | 3xАС300/66 | АС400/51 | ||
| Удельное активное сопротивление фазы, Ом/км | 0,034 | 0,075 | ||
| Провод троса | АС70/72 | АС70/72 | ||
| Удельное активное сопротивление троса, Ом/км | 0,428 | 0,428 | ||
| Расстояние между фазами, м | АВ | 11,0 | 5,85 | |
| ВС | 11,0 | 7,6 | ||
| АС | 22,0 | 7,85 | ||
| Диаметр провода, мм | 24,5 | 21,6 | ||
Сечение провода,  | 354,3 | 274,6 | ||
| Диаметр троса, мм | 15,4 | 15,4 | ||
Шаг расщепления фазы  , мм | 400 | --- | ||
Габаритная высота  , м | 8 | 7 | ||
| Стрела провеса проводов, м | 10,92 | 6,96 | ||
При расчёте режима сети для прямой последовательности ВЛ представляются многополюсниками, параметры которых определяются на основании расчётных данных ВЛ ([3], табл.7.5,c.277).