Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Практическое занятие 1,2
Тема: Электрический расчет высоковольтных линий.
Цель: Получить навыки расчета сечения проводов линий электропередачи,
изучить методику выбора проводов по различным категориям.
Исходные данные: Таблица 1.1.
Теоретическая часть:
Электрические сети, состоящие из подстанций и связывающих их линий электропередачи различного напряжения, являются слож ным инженерным хозяйством. Их надежная и экономичная экс плуатация невозможна без производства соответствующих элект рических и механических расчетов.
Обычно в процессе проектирования сетей проводят следующие электрические расчеты.
4. Определение потерь и отклонений напряжения.
Дополнительно в процессе проектирования определяют потери мощности и энергии.
Выбор проводов и кабелей по нагреву сводится к выбору такой площади их сечения, при которой в течение расчетного пери ода времени в установившемся режиме работы превышение темпе ратуры провода или кабеля над температурой окружающей среды не выходило за допустимое для них по условиям механиче ской прочности или старения изоляции значение. В Правилах уст ройства электроустановок (ПУЭ) и справочной литературе обычно приводятся значения допустимых по нагреву нагрузок на провода и кабели в зависимости от материала, из которого они изготовле ны, рода прокладки и заданной расчетной температуры окружаю щей среды.
Выбор сечений проводников по экономической плотности тока преследует цель выбрать такую площадь сечения проводников ли ний, при которой обеспечивается минимум приведенных затрат. Ежегодные расходы (приведенные затраты) составляются из стоимости потерь энергии в проводниках линии и расходов на ремонт и отчислений на амортизацию линий.
Зная экономическое сечение линии, легко найти ее экономическую плотность тока
,
где Iн –ток наибольшей длительной нагрузки цепи в нормальном режиме.
В табл. 2 приведены значения экономической плотности тока на провода и кабели в зависимости от Tmax в соответствии с Правила ми устройства электроустановок (ПУЭ).
Выбор проводов, шин и кабелей по экономической плотности тока сводится к определению Sэк, т. е.
Далее выбирают из таблицы 1.3 ближайшее стандартное сечение кабеля (кабелей), шины или провода. При этом также, как и выше, целесообразно выбирать один кабель, если его сечение не выше 150 мм2, и два и более в тех же пределах.
Определение наименьшей по условиям возникновения короны площади сечения проводов воздушных линий (ионизация воздуха вокруг провода при напряженностях электрического поля у поверх ности проводов выше 21,1 кВ/см), целесообразно проводить при напряжении линии 35 кВ и выше. Ионизация воздуха (корона) со провождается треском, свечением воздуха, потерями энергии (не значительными), созданием озона и окислов азота. Озон интенсив но окисляет металлоконструкции, а окислы азота с влагой воздуха образуют азотную кислоту, разъедающую металл и изоляцию.
Определение потерь и отклонений напряжений в электрических сетях необходимо производить потому, что отклонение напряжения, подводимого к потребителям, ниже или выше допустимых преде лов, связано с экономическим ущербом. Так, повышение напряже ния в осветительной сети на 5% выше номинального приводит к резкому сокращению срока службы ламп, а снижение более чем на 2,5%—к низкой освещенности рабочих мест. Снижение напря жения в тяговой сети ведет к пропорциональному снижению скоро сти, а, следовательно, к снижению провозной и пропускной способ ностей дороги. Для определения потерь и отклонений напряжений необходимо уметь рассчитывать параметры составляющих элект рические сети линий электропередачи и трансформаторов, в кото рых эти потери формируются.
Воздушные и кабельные линии электропередачи обладают продольным активным R и индуктивным X сопротивлением и естественной емкостью по отношению к земле. Удельное полное сопротивление Z (Ом/км) линии по вершинам равностороннего треугольника
Z0 = r0 + jX0
при расположении фаз линии в одной горизонтальной плоскости
Z0 = r0 + j
r0 – удельное активное сопротивление линии, Ом/км.
Результирующее активное и индуктивное сопротивление линии
R = r0 * l
X = X0 * l
Пусть фаза линии нагружена током I2, коэффициент мощности нагрузки соответствует φ2 напряжению фазы в конце линии U2, рисунок 1.1.
( X
U2
U1
φ ∆Uх
∆Uа
I
∆U
Рисунок 1.1 – Векторная диаграмма токов и напряжений питающей линии.
Порядок выполнения практического занятия:
1.1 Определить величину тока проводника в линии электропередачи.
1.2 По таблице 1.2 выбрать экономическую плотность тока, исходя из условий продолжительности использования максимума нагрузки Tmax, ч.
1.3 Определить экономическое сечение провода электропередачи.
1.4 Выбирать ближайшее стандартное сечение проводника по таблице 1.3
S = … , мм2. … , А.
2. Выбор проводов по нагреву (длительно допускаемой нагрузке).
В таблице 1.3 приводятся значения допустимых по нагреву нагрузок на провода в зависимости от материала, из которого они изготовлены и площади сечения мм.2
Проверка заключается в сравнении расчетного тока через проводник с длительно допустимым током, взятым из таблиц.
Сделать вывод по проверке.
3.1 Состояние схемы замещения.
Схема замещения необходима для определения сопротивления рассчитываемой линии. Нагрузка находится в конце линии, в которой кроме проводов нет других элементов или аппаратов, поэтому схема замещения будет выглядеть следующим образом:
Рисунок 1.2 – Схема замещения.
3.2 По таблице 1.3 определить активное, индуктивное сопротивление
воздушных линий в зависимости от марки провода и
площади сечения.
r0=… , Ом/км х0= … , Ом/км
Определить активное и индуктивное сопротивление линии.
Определить потерю напряжения в линии.
Определить относительную потерю напряжения в линии.
Потеря напряжения в линии не должна превышать допустимой потери
Контрольные вопросы:
1. В чем заключается электрический расчет высоковольтных линий.
2. Что такое экономическое сечение провода.
3. Порядок построения векторной диаграммы тока и напряжения.
4. От чего зависят потери напряжения в линии.
Таблица 1.1 - Исходные данные.
|
Вариант № |
Р2, кВт |
Uн, кВ |
Cos φ |
Tmax, час |
Марка провода |
Длина линии l, км |
|
1 |
1000 |
10 |
0,8 |
2000 |
Aлюминий |
4 |
|
2 |
1500 |
6 |
0,75 |
7200 |
Медь |
3,8 |
|
3 |
1500 |
8 |
0,78 |
6800 |
Медь |
3,9 |
|
4 |
900 |
10 |
0,75 |
3500 |
Aлюминий |
1,5 |
|
5 |
1000 |
10 |
0,88 |
4550 |
Aлюминий |
1,5 |
|
6 |
1500 |
6 |
0,7 |
6000 |
Медь |
4,5 |
|
7 |
900 |
6 |
0,75 |
4500 |
Aлюминий |
1,5 |
|
8 |
1200 |
10 |
0,88 |
4010 |
Медь |
4,7 |
|
9 |
1440 |
10 |
0,93 |
4080 |
Медь |
7 |
|
10 |
1000 |
6 |
0,87 |
5500 |
Aлюминий |
3,8 |
|
11 |
1200 |
3 |
0,92 |
5250 |
Медь |
4,7 |
|
12 |
1200 |
6 |
0,9 |
4760 |
Aлюминий |
4,5 |
|
13 |
850 |
5 |
0,98 |
4440 |
Медь |
4,7 |
|
14 |
1000 |
6 |
0,89 |
4600 |
Aлюминий |
4,6 |
|
15 |
1000 |
6 |
0,87 |
5500 |
Aлюминий |
3,8 |
|
16 |
700 |
10 |
0,97 |
6000 |
Aлюминий |
3,8 |
|
17 |
1000 |
6 |
0,85 |
6000 |
Медь |
3,5 |
|
18 |
1500 |
6 |
0,9 |
5160 |
Aлюминий |
4,7 |
|
19 |
1000 |
6 |
0,9 |
5460 |
Aлюминий |
4,7 |
|
20 |
1250 |
10 |
0,88 |
4050 |
Медь |
5 |
|
21 |
1000 |
6 |
0,85 |
1500 |
Aлюминий |
4,6 |
|
22 |
1100 |
6 |
0,87 |
2500 |
Aлюминий |
3,8 |
|
23 |
1700 |
4 |
0,95 |
4000 |
Медь |
4,8 |
|
24 |
1200 |
3 |
0,92 |
5250 |
Медь |
4,5 |
|
25 |
1250 |
10 |
0,88 |
4100 |
Медь |
4,7 |
|
26 |
1440 |
10 |
0,93 |
4050 |
Медь |
7 |
|
27 |
1500 |
6 |
0,7 |
6000 |
Aлюминий |
4,5 |
|
28 |
1700 |
10 |
0,92 |
4400 |
Медь |
6 |
|
29 |
1200 |
10 |
0,88 |
4010 |
Медь |
4,7 |
|
30 |
900 |
10 |
0,88 |
4560 |
Aлюминий |
1,5 |
|
31 |
1600 |
4 |
0,91 |
4050 |
Aлюминий |
3,8 |
|
32 |
1440 |
10 |
0,93 |
4080 |
Медь |
7 |
Таблица 1.2 - Значения экономичной плотности тока.
|
Наименование проводников |
Экономическая плотность тока jэк, А/мм2, при продолжительности использования максимума нагрузки Tmax, ч |
||
|
От 1000 до 3000 |
От 3000 до 5000 |
От 5000 до 8700 |
|
|
Неизолированные провода и шины: |
|||
|
Медные |
2,5 |
2,1 |
1,8 |
|
Алюминиевые |
1,3/1,5 |
1,1/1,4 |
1,0/1,3 |
|
Кабели с бумажной и провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией и жилами: |
|||
|
Медные |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
|
Алюминиевые |
1,6/1,8 |
1,4/1,6 |
1,2/1,5 |
|
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией: |
|||
|
С медными жилами |
3,5 |
3,1 |
2,7 |
|
С алюминиевыми жилами |
1,9/2,2 |
1,7/2 |
1,6/1,9 |
Таблица 1.3 - Допустимый ток и активное и индуктивное сопротивления.
|
Сечение провода, мм |
Допустимый ток (в А) и активное и индуктивное сопротивления для алюминиевого, сталеалюминиевого и медного проводов |
||
|
А |
АС |
М |
|
|
35 |
170/0,92/0,41 |
175/0,85/0,403 |
220/0,54/0,38 |
|
50 |
215/0.64/0,398 |
210/0,65/0,392 |
270/0,39/0.369 |
|
70 |
265/0.46/0,388 |
265/0,46/0,382 |
340/0,28/0,355 |
|
95 |
320/0,34/0,377 |
330/0,33/0,371 |
415/0,20/0,346 |
|
120 |
375/0,27/0.368 |
380/0,27/0,365 |
485/0,158/0,338 |
|
150 |
440/0,21/0.363 |
445/0,21/0.358 |
570/0,123/0,333 |
|
185 |
500/0,17/0,355 |
510/0,17 |
640/0,103/0,328 |
|
240 |
590/0,132/0,351 |
690/0,132 |
760/0,078/0.322 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
ата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БЖДК.140212.001-002.ПЗ