1.3 Вопросы для самоконтроля знаний
1.3.1 Назовите режимы нагрузки для трансформаторов, подключенных к генераторному распределительному устройству.
1.3.2 Что такое коэффициент загрузки трансформаторов?
1.3.3 Перечислите условия выбора трансформаторов по мощности.
2 Расчет линии электропередачи и выбор неизолированных проводов
Цель занятия. Изучение методики расчета линии электропередачи и выбора неизолированных проводов.
2.1 Расчетные формулы
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.
,
(2.1)
где
–
экономическое сечение провода, мм2;
–максимальный
расчетный ток в линии при нормальном
режиме работы, А.
Для трехфазной сети
,
(2.2)
где
–
экономическая плотность тока, А/мм2
(принимается на основании опыта
эксплуатации).
=F(
,
вид
проводника),
(2.3)
где
- время
использования максимальной нагрузки
за год, час.
Таблица 2.1 Время использования максимальной нагрузки за год
|
Проводник – неизолированные провода |
| ||
|
1000...3000 |
3000...5000 |
5000... 8700 | |
|
Медные |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
|
Алюминиевые |
1,3 |
1,1 |
1,0 |
,
час
Полученное расчетное
экономическое сечение (
)
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 (
,
км) приближенно определяется из
соотношения
.
(2.4)
Потери мощности в ЛЭП определяются по формулам
,
,
(2.5)
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.
.
(2.6)
Сопротивления в ЛЭП определяются из соотношений
,
,
(2.7)
где
,
- удельные
сопротивления, Ом/км.
Значение активного сопротивления на единицу длины определяется для воздушных, кабельных и других линий при рабочей температуре
,
(2.8)
где
- удельная проводимость, м/(Ом ∙мм2).
S - сечение проводника (одной жилы кабеля), мм .
Так как чаще всего длительно допустимая температура проводников 65 или 70 °С, то без существенной ошибки принимают
= 50 м/(Ом ∙мм2
) – для медных проводов;
= 30 м/(Ом ∙мм2
) – для алюминиевых проводов;
Значение индуктивного сопротивления на единицу длины с достаточной точностью принимается равным
= 0,4
Ом/км – для воздушных ЛЭП ВН;
= 0,08 Ом/км – для
кабельных ЛЭП ВН.
Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения
,
(2.9)
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
.
(2.10)
Примечания.
Наибольшая допустимая потеря напряжения в ЛЭП (АКдоп) не должна превышать 10 % от номинального значения.
Приближенно потери активной мощности можно определять по формуле
.
(2.11)
Пример.
= 139 МВ∙А (из
практического занятия №5)
= 220 кВ (из практического
занятия №5)
Марка провода — А
= 0,85
= 4000 ч
Необходимо составить
структурную схему ЛЭП; рассчитать и
выбрать проводники; определить потери
,
.
Рисунок 2.1 Структурная схема ЛЭП
Решение:
Составляем структурную схему ЛЭП и наносим данные (рисунок 2.1).
По экономической плотности тока определяем расчетное сечение проводов и приводим к стандартному значению.
=
мм2;
А;
=F(
,Ал)=1,1
А/мм2.
По [5, с. 71] выбираем для ВЛ наружной прокладки провод
А-3
(3
120),
=3
375
А.
Определяем оптимальную длину ЛЭП
= (0,3... 1 )∙220 = 66...220
км.
Принимаем
= 100 км.
Определяем сопротивление ЛЭП
Ом;
Ом/км;
Ом.
Определяем потери мощности в ЛЭП:
МВт;
Мвар;
МВ∙А.
Принимаем
,
тогда с учетом потерь
МВ∙А.
Определяем потери напряжения в ЛЭП
%.
При
= 0,85;
= 0,62
кВ.