Расчет мощностей и токов нагрузки разомкнутой сети      
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Для выбора стандартных проводов ВЭЛ необходимо знать потоки мощностей и токи нагрузки. Расчет потоков мощностей ведется по первому закону Кирхгофа.                                                                         

Схему замещения разомкнутой сети изображают, выделяя на каждом участке элементы местной электрической сети активное сопротивление R и индуктивное сопротивление Х.                                  

Емкостной составляющей проводимости и активной составляющей проводимости пренебрегают, так  как  в местной сети зарядная мощность мала и отсутствуют потери на корону. На схеме замещения указываются направления потоков от источника –"А" к потребителям соответствующих подстанций ( рисунок 5 ) и направления токов на каждом участке сети.

 

 

Рисунок 5-Схема замещения разомкнутой сети

 

 

Потоки мощности на участках "А-а" и "с-в" будут равны мощностям подстанций соответственно Sаф и Sсф                                         

 

                      А-а= Sаф = pа + jqаф = РА-а + jQА-а                          (22)

 

                       в-с= Sсф = pс + jqсф = Рв-с + jQв-с                           (23)

 

Поток мощности на участке сети "А-в" определяется по формуле:                      

 

       А-в= с + в = (рс + рв) + j(qсф+ qвф) = РА-в + jQА-в           (24)

 

Рабочие токи  на участках сети определяются по формуле:                                      

 

                                  Im-n=                                          (25)

где Рm-n – активная составляющая мощности "m-n" участка , Вт;     

     Qm-n – реактивная составляющая мощности "m-n" участка, ВАр;

      UH - номинальное напряжение сети, В.                                      

Выполнив расчеты по формулам (22) – (25), наносят численные значения  потоков мощности и токов нагрузки на схему замещения разомкнутой сети. 

Экономическое сечение проводов рассчитывается по формуле:                                    

 

                                       FЭ =  ,                                           (26)                                          

где Im-n – рабочий ток "m-n" участка сети, А;                                   

      jэ - экономическая плотность тока, А/мм2 .                              

 

Экономическую плотность тока выбирают из таблицы 6. При этом необходимо знать время использования максимальной нагрузки Т, час и географическое положение объекта (в нашем случае Центральная Сибирь). Выбор плотности тока делается для проводов типа АС. Значение времени Т (время использования максимальной нагрузки) задается для потребителей каждой подстанции в задании на проект.                                                                                      

 


 

           Таблица 6-Значения экономической плотности тока          

                             jэ ,А/мм2 для ВЛ с Uном £ 500 кВ                       

 


Проводники

И их место

Расположения

Время использования максимума

Нагрузки Т ,час

1000-3000 3000-5000 5000-8760 Голые алюминиевые провода: Европейская часть России   1,3   1,1   1,0 Центральная Сибирь 1,5 1,4 1,3

 

В том случае, если по рассматриваемому участку линии передается мощность к нескольким потребителям (как, например, на участке А-с , рвс), а время Т этих потребителей разное, следует определить средневзвешенную величину времени использования максимальной нагрузки с учетом коэффициента одновременности Ко:   

 

                                      Тср =  ,                                        (27)                                      

где рi - активная составляющая мощности i-ой подстанции на

               рассматриваемом участке (по магистрали "А-с"),Вт;      

       Тi - время использования максимальной нагрузки соответствующей подстанции по (магистрали "А-с"), час;             

       Ко– коэффициент одновременности, который зависит от количества потребителей, питаемых по линии.                     

 

Примечание-Значение коэффициента одновременности зависит от

числа потребителей на подстанции. При двух потребителях Ко=0,95,

при трех – Ко=0,85, при четырех – Ко=0,8.                                          

 

Определив экономическую плотность и экономическое сечение

проводов для каждого участка, выбираем ближайшие стандартные

провода типа АС по таблице 7 с указанием их технических данных:

диаметра провода – dпр,мм; удельного активного сопротивления -Ro,

Ом/км; допустимого тока - Iд, А.                                                              

 

 


                                                                                                                                      Таблица 7-Техничекие характеристики проводов марки АС

                                       

Номинальное сечение, мм2

Сечение, мм2

Диаметр, мм

Удельное

активное

сопротивление

Ro , Ом/км

 

Длительно

допустимый ток Iд , А

Масса провода,

кг/км

Алюминия Стали   Провода Стального сердечника
35 35 6,15 8,4 2,8 0,790 175 148
50 48,2 8,04 9,6 3,2 0,603 210 195
70 68 11,3 11,4 3,8 0,429 265 276
95 95,4 15,9 13,5 4,5 0,306 330 385
120 118 18,8 15,2 5,6 0,249 390 471
150 148 18,8 16,8 5,6 0,199 450 554
185 181 24,2 18,9 6,3 0,157 520 705
240 240 31,7 21,6 7,2 0,121 605 921
300 300 38,6 24,0 8,0 0,098 710 1132
330 330 29,1 24,8 6,9 0,088 730 1152
400 394 22,0 26,6 6,0 0,075 830 1261
450 434 56,3 28,8 9,6 0,068 860 1640
500 481 26,6 29,4 6,6 0,061 960 1537
600 580 72,2 33,2 11 0,051 1050 2170
650 634 78,9 34,7 11,5 0,046 1090 2372
700 687 85,9 36,2 12,0 0,043 1180 2575
750 748 93,2 37,7 12,5 0,039 1220 2800
800 821 105 39,7 13,3 0,036 1280 3092
1000 1003,2 56,3 42,4 9,6 0,029 1480 3210

                                     

 

 

2.3 Расчет параметров схемы замещения разомкнутой сети     

Для местной электрической сети  необходимо определить активное сопротивление Rm-n и индуктивное сопротивление Xm-n каждого участка сети.                                                                                                  

 

                                Rm-n = Ro,m-n* lm-n ,                                         (28)

где Ro,m-n– удельное активное сопротивление "m-n"- участка сети,

                 Ом/км (из таблицы 7);                                                          

        lm-n - длина "m-n"- участка сети, км (по формуле (20)).           

 

Удельное сопротивление каждого участка сети определяется:                                                                                                        

 

                                     R0,m-n=  ,                                          (29)

где  = 28 Ом *мм2/км для алюминия;                                         

        Fm-n -- сечение выбранного стандартного провода "m-n"- уча-

                   стка сети, мм2 (из таблицы 7, числовые значения левого

                   столбца). Табличное значение Ro,m-n предпочтительней.

 

 

                                    Хm-n = X0,m-n *lm-n                                      (30)

где Хо,m-n- удельное индуктивное сопротивление "m-n" участка се-

                 ти, Ом/км.                                                                               

 

                  Хo,m-n= 0,144*lg ,                      (31)

где Дср - среднегеометрическое расстояние между проводами, м;

        dпр - диаметр провода, мм.                                                        

 

Среднегеометрическое расстояние между проводами Дср для местных линий выбирают из таблицы 8 в зависимости от номинального напряжения проектируемой сети.                                                

 

Таблица 8-Усредненные среднегеометрические расстояния между

                 фазными проводами для местных сетей                          

 

Номинальное напряжение UH, кВ   10   20   35
Среднегеометрическое расстояние Дср, м     1     1,5     3,5

 

Результаты расчета токов нагрузки, параметров схемы замещения и выбора стандартных проводов представляются в виде в таблицы 9.                                                                             

 

Таблица 9-Параметры схемы замещения разомкнутой сети          

 

Участок сети Тип провода Ro Ом/км Хо Ом/км l км R Ом Х Ом Ip A Iд А
А-а                
А-в                
в-с                

 

 

 

 2.4 Расчет потерь напряжения, мощности и энергии разомкнутой


Сети                                                                                                             

Потери напряжения рассчитываются по формуле:                              

 

                      Um-n =  ,                  (32)

где Pm-n ,Qm-n – активная, Вт; реактивная, ВАр составляющие мощности "m-n" участка сети;                    

      Rm-n ,Xm-n –активное и реактивное сопротивления, Ом "m-n" участка сети;                                           

   UH – номинальное  напряжение сети,В;

   Um-n – абсолютное значение  продольной составляющей потерь напряжения на "m-n" участке сети, В.                   

 

Потери активной мощности на соответствующем участке сети

определим по выражению:                                                                                                    

 

                           Pm-n =  ,                       (33)

Потери реактивной мощности:                                           

 

                              Qm-n =  .                    (34)

Потери активной   энергии на соответствующем участке сети

 

              Wm-n = Pm-n *  ,                (35)

где     Тm-n - время использования максимальной нагрузки со-

                         ответствующего участка сети, по которому определялась экономическая плотность тока, час;        

           8760 – количество часов годовой нагрузки.                          

 

Суммарные потери энергии на всех участках

 

                                  =  ,                                 (36)

где v – число узлов разомкнутой сети.                                    

 

Результаты расчетов потерь напряжения, мощности и энергии представляются в виде таблицы 10.                                                                             

 

  

Таблица 10-Потери напряжения, мощности, энергии разомкнутой сети                                                                                 

 

Участок сети U,кВ P,кВт Q,кВАр W,кВт.ч
А-а        
А-в        
в-с        

 

 

 2.5 Проверка разомкнутой сети в послеаварийном режиме     

Для проверки правильного выбора проводов разомкнутой сети в послеаварийном режиме по допустимому току IД, предполагаем, что одна из цепей двухцепной линии отключена после короткого замыкания (рисунок 6).                                                                                        

 

Рисунок 6-Схема разомкнутой сети в послеаварийном режиме   

 

В такой аварийной ситуации весь ток нагрузки Ip,A-a на участке "А-а" будет протекать по одной цепи и этот ток не должен превышать допустимого тока Iд для выбранного провода этого участка, т.е. Ip,A-a  Iд,А-а .

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 763.