Методика расчета
Рассчитать линию электропередачи (ЛЭП) – это значит определить:
- сечение провода и сформировать марку;
- потери мощности;
- потери напряжения.
Сечение провода, соответствующее минимальной стоимости передачи электроэнергии (ЭЭ), называют экономическим.
ПУЭ (правила устройства электроустановок) рекомендуют для определения расчетного экономического сечения ( ) метод экономической плотности тока:
где – экономическое сечение провода, мм2;
– максимальный расчетный ток в линии при нормальном режиме работы, А. Для трехфазной сети:
- экономическая плотность тока, А/мм2; принимается на основании опыта эксплуатации.
(Tм, вид проводника), где ТМ - время использования максимальной нагрузки за год, час.
Проводник - неизолированные провода | Тм, час | ||
1000... 3000 | 3000... 5000 | 5000... 8700 | |
Медные | 2,5 | 2,1 | 1,8 |
Алюминиевые | 1,3 | 1,1 | 1,0 |
Полученное расчетное экономическое сечение (Sэк) приводят к ближайшему стандартному значению.
Если получено большое сечение, то берется несколько параллельных проводов (линий) стандартного сечения так, чтобы суммарное сечение было близко к расчетному.
• Формируется марка провода, указывается допустимый ток.
• Оптимальное расстояние передачи (Lлэп, км) приближенно определяется из соотношения:
• Потери мощности в ЛЭП определяются по формулам:
где - потери активной мощности в ЛЭП, МВт;
- потери реактивной мощности в ЛЭП, Мвар;
- полная передаваемая мощность, МВ-А;
- напряжение передачи, кВ;
- полное активное и индуктивное сопротивление, Ом;
- число параллельных линий.
• Сопротивления в ЛЭП определяются из соотношений:
где - удельные сопротивления, Ом/км.
Значение активного сопротивления на единицу длины определяется для воздушных, кабельных и других линий при рабочей температуре:
где - удельная проводимость, м/(Ом-мм).
Так как чаще всего длительно допустимая температура проводников 65 или 70 0С, то без существенной ошибки принимают:
- м/(Ом-мм2) для медных проводов,
- м/(Ом-мм2) для алюминиевых проводов;
- сечение проводника (одной жилы кабеля), мм2.
Значение индуктивного сопротивления на единицу длины с достаточной точностью принимается равным:
- Ом/км для воздушных ЛЭП ВН;
- Ом/км для кабельных ЛЭП ВН.
• Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения:
,
где - потеря напряжения в одной ЛЭП, %;
- передаваемая по линии активная мощность, МВт;
- протяженность ЛЭП, км;
- активное и индуктивное сопротивления на единицу длины ЛЭП;
- напряжение передачи, кВ.
Для перевода % в кВ применяется соотношение:
Примечания:
1. Наибольшая допустимая потеря напряжения в ЛЭП ( ) не должна превышать 10 % от номинального значения.
2. Приближенно потери активной мощности можно определять по формуле:
.
В конце расчетно-практического задания пишется, ответ, где указывается:
• условное обозначение, допустимый ток, протяженность ЛЭП;
• потери полной мощности ( );
• потери напряжения ( ).
Рис. 1.2.1. Структурная схема ЛЭП
Пример решения
Дано:
139 МВ·А(из КРС – 1)
220 кВ (из КРС – 1)
Марка провода – А
ч
Требуется:
• составить структурную схему ЛЭП;
• рассчитать и выбрать проводники;
• определить потери .
Решение:
• Составляется структурная схема ЛЭП и наносятся данные (рис. 1.2.1).
• По экономической плотности тока определяется расчетное сечение проводов и приводится к стандартному значению:
По справочнику выбирается для ВЛ наружной прокладки провод:
.
• Определяется оптимальная длина ЛЭП:
Принимается км.
• Определяется сопротивление ЛЭП:
;
Определяются потери мощности в ЛЭП:
МВт;
Мвар;
МВ·А.
Принимается , тогда с учетом потерь:
MB·А.
• Определяются потери напряжения в ЛЭП:
МВт.
При
кВ.
Ответ:
А; км; МВ·А; .
Таблица 1.2.1.
Индивидуальные задания для КРС-2, 3
Вариант | КРС-2 | КРС-3 | |||||||
ЛЭП | Потребитель 1 | Потребитель 2 | |||||||
марка провода | Тм, ч | , МВт | , кВ | , МВт | , кВ | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | АСКП | 0,9 | 1000 | 63 | 6,3 | 0,8 | 25 | 35 | 0,95 |
2 | АСК | 0,85 | 1500 | 125 | 10 | 0,81 | 400 | 20 | 0,94 |
3 | АС | 0,8 | 2000 | 250 | 6,3 | 0,82 | 63 | 10 | 0,93 |
4 | А | 0,9 | 2500 | 200 | 35 | 0,83 | 80 | 6,3 | 0,92 |
5 | АСКП | 0,85 | 3000 | 200 | 6,3 | 0,84 | 40 | 35 | 0,91 |
6 | АСК | 0,8 | 3500 | 250 | 10 | 0,85 | 630 | 20 | 0,9 |
7 | АС | 0,9 | 4000 | 125 | 6,3 | 0,86 | 125 | 10 | 0,89 |
8 | А | 0,85 | 4500 | 250 | 35 | 0,87 | 80 | 6,3 | 0,88 |
9 | АСКП | 0,8 | 5000 | 125 | 6,3 | 0,88 | 63 | 35 | 0.87 |
10 | АСК | 0,9 | 5500 | 125 | 10 | 0,89 | 630 | 20 | 0,86 |
11 | АС | 0,85 | 6000 | 63 | 6,3 | 0,9 | 125 | 10 | 0,85 |
12 | А | 0,8 | 6500 | 125 | 35 | 0,91 | 80 | 6,3 | 0,84 |
13 | АСКП | 0,9 | 7000 | 200 | 6,3 | 0,92 | 80 | 35 | 0,83 |
14 | АСК | 0,85 | 7500 | 200 | 10 | 0,93 | 400 | 20 | 0,82 |
15 | АС | 0,8 | 8000 | 125 | 6,3 | 0,94 | 80 | 10 | 0,81 |
16 | А | 0,9 | 7500 | 200 | 35 | 0,95 | 63 | 6,3 | 0,8 |
17 | АСКП | 0,85 | 7000 | 250 | 6,3 | 0,94 | 80 | 35 | 0,81 |
18 | АСК | 0,8 | 6500 | 200 | 10 | 0,93 | 400 | 20 | 0,82 |
19 | АС | 0,9 | 6000 | 200 | 6,3 | 0,92 | 80 | 10 | 0,83 |
20 | А | 0.85 | 5500 | 125 | 35 | 0,91 | 80 | 6,3 | 0,84 |
21 | АСКП | 0,8 | 5000 | 200 | 6,3 | 0,9 | 63 | 35 | 0,85 |
22 | АСК | 0,9 | 4500 | 63 | 10 | 0,89 | 630 | 20 | 0,86 |
23 | АС | 0,85 | 4000 | 250 | 6,3 | 0,88 | 125 | 10 | 0,87 |
24 | А | 0,8 | 3500 | 125 | 35 | 0,87 | 80 | 6,3 | 0,88 |
25 | АСКП | 0,9 | 3000 | 250 | 6,3 | 0,86 | 40 | 35 | 0,89 |
26 | АСК | 0,85 | 2500 | 125 | 10 | 0,85 | 630 | 20 | 0,9 |
27 | АС | 0,8 | 2000 | 63 | 6,3 | 0,84 | 125 | 10 | 0,91 |
28 | А | 0,9 | 1500 | 200 | 35 | 0,83 | 80 | 6,3 | 0,92 |
29 | АСКП | 0,85 | 1000 | 250 | 6,3 | 0,82 | 25 | 35 | 0,93 |
30 | АСК | 0,85 | 4000 | 30 | 35 | 0,9 | 50 | 10 | 0,85 |
КРС-3
1.3.1 Расчет и выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на узловой распределительной подстанции
Методика расчета
Составляется структурная схема узловой распределительной подстанции (УРП) и наносятся известные значения напряжения и полной мощности.
При наличии двух подключенных к распределительному устройству трансформаторов (автотрансформаторов) выполняется условие:
где - максимальная проходная мощность, МВ·А.
Выбранные АТ проверяются на допустимость режима, т.е. обмотка НН не должна перегружаться.
Условие:
где - типовая мощность АТ, МВ·А;
- коэффициент выгодности АТ;
- номинальная мощность выбранного АТ;
- количество АТ, подключенная к нагрузке НН;
- нагрузка на НН, МВ·А.
где - коэффициент трансформации АТ,
где , - значения напряжения на обмотках ВН, СН, кВ.
Определяется баланс мощностей по УРП:
где - мощность, связанная с ЭНС, МВ·А;
- мощность, приходящая от ЭС, МВ·А;
S1, S2 – мощности потребителей, МВ·А.
Если результат получается со знаком «плюс», то избыток проходящей от ЭС мощности отдается ЭНС, если со знаком «минус», то недостаток мощности берется из ЭНС.
Определяется Кз:
В ответе записывается:
- число и условное обозначение Т и АТ;
- коэффициенты загрузки;
- результат баланса мощностей по УРП ( ).
Пример решения
Дано:
(из КРС-2)
|
|
АТ2
Т1 Т2
АТ1
Требуется:
|
|
Рассчитать и выбрать трансформаторы;
Проверить АТ на допустимость
режима работы. S1=33,3 МВ·А S2=58,8 МВ·А
V1=35 кВ V2=10 кВ
Рис. 1.3.1. Структурная схема УРП
Решение:
Составляется структурная схема УРП для согласования четырех различных напряжений (рис. 1.3.1), наносятся необходимые данные.
Определяются полные мощности потребителей:
Определяются расчетные мощности трансформаторов и автотрансформаторов по наибольшему значению:
По таблицам (см. справочник) выбираются трансформаторы и автотрансформаторы, определяются Кз.
2 х АТДЦТН 125000-220/110/35 2 х АТДЦТН 125000-220/110/35
Проверятся АТ на допустимость режима работы согласно условию:
Условие выполняется даже в случае работы на потребителя только одного АТ.
Определяется баланс мощностей по УРП:
Положительное значение означает, что ЭС обеспечивает потребителей ЭЭ полностью и 44,9 МВ·А отдается в ЭНС.
Ответ: На УРП установлены:
2 х АТДЦТН-125000/220/110/35, =0,55;
2 х ТРДН-63000/110/10, =0,47;
=44,9 МВ·А.
Примечания.
Принять
Согласовываются классы напряжений:
для трансформаторов:
500/35, 20, 15 кВ,
330/20, 10 кВ,
220/20, 10, 6 кВ,
110/35, 20, 10, 6 кВ;
для автотрансформаторов:
500/110/35, 10,
330/110/35, 10, 6,
220/110/35, 10, 6.
КРС-4
Дата: 2019-04-23, просмотров: 1168.