- •Сд. 06 электроснабжение
- •Введение
- •1 Расчет электрических нагрузок
- •Расчетные формулы
- •1. 2 Задача для самостоятельного решения
- •1. 3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •2 Расчет потерь энергии в электрических сетях
- •Расчетные формулы
- •2. 2 Задачи для самостоятельного решения
- •2.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •3 Выбор сечения проводов по минимальным приведенным затратам
- •3.1 Расчетные формулы
- •3.1.1 Расчет сети по экономической плотности тока
- •3.1.2 Расчет сельских сетей напряжением 0,38 и 10 кВ по экономическим интервалам
- •3.2 Задачи для самостоятельного решения
- •3.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •4 Выбор сечений проводов по условию нагрева
- •4.1 Расчетные формулы
- •4.1.1 Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели по условию нагрева
- •4.1.2 Выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву, защищаемых плавкими предохранителями
- •4.1.3 Расчет внутренних сетей, защищаемых автоматами
- •4.2 Задачи для самостоятельного решения
- •4.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •5 Расчет электрических сетей по потере напряжения
- •5.1 Расчетные формулы
- •5.1.1 Расчет разомкнутых трехфазных сетей с равномерной нагрузкой фаз по потере напряжения
- •5.1.2 Определение сечения проводов по условию наименьшего расхода металла при заданном значении допустимой потери напряжения
- •5.2 Задачи для самостоятельного решения
- •5.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •6 Расчет разомкнутых трехфазных сетей с неравномерной нагрузкой фаз
- •6.1 Расчетные формулы
- •6.2 Задачи для самостоятельного решения
- •6.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •7 Расчет замкнутых сетей
- •7.1 Расчетные формулы
- •7.2 Задачи для самостоятельного решения
- •7.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •8 Расчет проводов на механическую прочность
- •8.1 Расчетные формулы
- •8. 2 Задачи для самостоятельного решения
- •8.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •9 Расчет токов короткого замыкания в электроустановках напряжением выше 1000 в
- •9.1 Расчетные формулы
- •9.1.1 Составление эквивалентной схемы замещения
- •9.1.2 Определение токов трехфазного короткого замыкания аналитическим методом
- •9. 2 Задачи для самостоятельного решения
- •9. 3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •10 Расчет токов короткого замыкания в сетях напряжением 380/220 в
- •10.1 Расчетные формулы
- •10. 2 Задачи для самостоятельного решения
- •10. 3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •Библиографический список
5.1.2 Определение сечения проводов по условию наименьшего расхода металла при заданном значении допустимой потери напряжения
Если линия выполнена из цветного металла, то, задаваясь значением индуктивного сопротивления одного километра линии x0 = 0,35...0,4 Ом/км, приближенно определяют потерю напряжения в индуктивном сопротивлении линии, используя формулы
или
Затем определяют допустимую потерю напряжения в активном сопротивлении линии
Если линия не имеет ответвлений и сечение вдоль всей длины принимается одинаковым, то сечение проводов линии (мм2) определяют по формуле
или
где Ia - активный ток. А;
l - длина линии, м;
- удельная проводимость, м/(Oм∙мм2);
Р - активная мощность, протекающая в линии, Вт;
- потеря напряжения в активном сопротивлении, В;
- номинальное напряжение сети, В.
Сечения округляют до ближайшего большего стандартного.
Электрические сети чаще всего выполняют проводами различных сечений по длине. К концу линии сечения уменьшаются, так как уменьшаются токи, протекающие по линии. При одном и том же значении допустимой потери напряжения можно иметь несколько вариантов сечения проводов линий. В одном из них будет наименьший расход металла.
При расчете на минимум расхода металла допустимая потеря напряжения на n-м участке радиальной неразветвленной сети определяется формулой
.
а при расчете сложной или разветвленной сети
где - допустимая потеря напряжения наn участке сети, В;
- допустимые максимальные потери напряжения в сети, В;
М - моменты, равные: или
Здесь In - ток на участке сети, А; ln - длина участка, м или км; Sn - мощность на участке сети, кВ∙А.
Зная допустимую потерю напряжения по участкам, можно определить сечения проводов по выше приведенной формуле или методом подбора по фиктивному значению сопротивления
Значение для стандартных сечений проводов находят, исходя из соответствующих им табличных данныхr0 и x0, которые берут из приложений 1, 11, 15 /1/, и соs нагрузок
Сечение выбирают, исходя из неравенства
5.2 Задачи для самостоятельного решения
1) Определить максимальные потери напряжения в воздушной линии трехфазного переменного тока напряжением 35 кВ, выполненной сталеалюминиевыми проводами. Среднее геометрическое расстояние между проводами Дср=2000 мм. Схема сети показана на рисунке 5.2, где расстояния указаны в километрах, а нагрузки – в киловольтах-амперах при заданных коэффициентах мощности.
Рисунок 5.2 Схема линии со сталеалюминиевыми проводами
2) Определить максимальную потерю напряжения в линии трехфазного переменного тока напряжением 10 кВ, выполненной стальными проводами марки ПС25. Нагрузки в киловаттах и нагрузок, а также длины участков сети в километрах указаны на схеме (рисунок 5.3).
Рисунок 5.3 Схема линии со стальными проводами
3) Определить сечение алюминиевых проводов воздушной линии трехфазного тока напряжением 6 кВ, если допустимая потеря напряжения составляет 5 %. а среднее геометрическое расстояние между проводами Дср=1000 мм. Схема линии электропередачи приведена на рисунке 5.4, где расстояния указаны в километрах, а мощности в киловаттах и киловарах.
Рисунок 5.4 Схема линии электропередачи
Расчет провести для двух случаев: при постоянном сечении проводов вдоль всей линии и при различных сечениях на участках, но минимальных затратах металла.