Файл: Расчеты и анализ режимов работы сетей учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 130

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

гается соорудить на деревянных одностоечных опорах, на которых провода должны крепиться на штыревых изоля­ торах при расположении по сторонам равностороннего треугольника со стороной 600 мм.

Длины участков сети в метрах, нагрузки в киловаттах и их коэффициенты мощности указаны на рис. 5-11.

0,3КВт /м, cos у = 1,0

А

 

 

 

I 50м

 

100м

г 50м

=380В

 

40м

34 кВт

 

 

 

cos у =0,8

 

 

100м

0,15кВт /м

 

200м

> '

 

 

cosy = 1,0

д 6—- J

12кВт

Вcos у =0,8

Рис. 5-11.

Т р е б у е т с я определить сечение проводов на отдель­ ных участках линии по допускаемой потере напряжения, равной 6% , приняв, что нагрузки равномерно распределены между тремя фазами. Магистраль Ае по всей длине должна быть выполнена проводами одного сечения.

Решение. Заменяем равномерно распределенную нагруз­ ку сосредоточенной, равной сумме распределенной нагрузки на участке и расположенной в середине участка линии, вычис­ ляем реактивные мощности всех нагрузок сети. При этом получаем:

S e - e — SoK= 0,3 •100-f /0 = 30 + /0 кВ -А ;

S e= 1 2 + / 12^ | = 12 + /9,0 к В -A;

5а = 0,15 •100 + /0= 15 + /0 кВ •А;

Se= 24 + /24 || = 24 + /18 кВ •А.

Найденные нагрузки показаны на рис. 5-12. Определяем на основании первого закона Кирхгофа мощности на отдель­ ных участках сети и также наносим их на рис. 5-12. Зада-

202

емся величиной погонного индуктивного сопротивления линии х0 — 0,346 Ом/км и определяем ориентировочную

величину потери напряжения в индуктивных сопротивле­ ниях магистрали Ае:

ДАе '

0,346 (27 •0 ,0 5 + 1 8 •0,0 5 + 1 8 ■0 ,0 5 + 18 •0,05) ■103

 

380

 

 

= 3,69 В.

 

Вычисляем потерю напряжения, которую можно допус­ тить в активных сопротивлениях магистрали Ае,

 

А ^ а д о п =

4 380-

3 - 6 9 =

2 2 ’ 8

- 3 -7 = 1 9 >1 В

 

и находим сечение провода этой магистрали

 

 

 

31,5 (81 •0 ,0 5 + 6 9 - 0 ,0 5 + 3 9 - 0 ,0 5 + 24-0,05) •103

 

рАе = -

 

19,1 -380

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31,5 -213 -0,05 - 103

46,3 мм2

 

 

 

 

19,1-380

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбираем

провод

А-50

(г0 =

0,63 Ом/км,

х0 —

0,325 Ом/км) и вычисляем действительную

потерю на­

пряжения в линии Ае:

 

 

 

 

 

А, ,

0,63 (81-0,05 + 69-0,05 +

39-0,05 + 24-0,05) •К)3

(

A UAe —

 

380

 

 

 

 

0,325 (2 7 - 0 ,0 5 + 1 8 - 0 ,0 5 + 1 8 -0,05+ 18 -0,05)-

103

 

 

+

 

380

 

 

 

= ^ § ■ 2 1 3 - 5 0 + ^ 81-50 = 1 7 ,7 + 3,5 = 21,2 В

203


или

 

с СЛп,

 

 

А.,

21,2 •100

, * п

 

Ае

ggQ

— 5,59%

АТ/Д0П.

 

Определяем действительную потерю напряжения до

точки г

 

 

 

 

 

AUAe = 0,63 (81 - 0 ,0 5 + 69 0 ,0 5 + 39-0,05)- 103

+

 

 

380

 

 

 

0,325 (27 •0 ,0 5 + 1 8 ■0,05 +

18 •0,05) •103

 

+

380

 

 

 

 

 

 

 

= ^ g -- 189 -50 +

^ - 6 3

-5 0 =

15,7 + 2 ,7 =

18,4 В

и находим допускаемую потерю напряжения в ответвлении гд

А^адоп = 1§о-3 8 0 - 1 8 ,4 = 2 2 ,8 - 1 8 ,4 = 4,4 В '

Потери напряжения в индуктивном сопротивлении этого ответвления равны нулю (Qed = 0). Поэтому по найденной величине допускаемых потерь напряжения в ответвлении непосредственно находим сечение провода для этого ответ­ вления:

F,гд '■ 31,5- 15 - 0,09 - 103 = 25,5 мм2.

4,4 •380

Выбираем провод А-25; в этом случае погонные параметры линии гд будут равны: г0 = 1,27 Ом/км, х0 = 0,345 Ом/км. Вычисляем действительную потерю напряжения в ответ­ влении

Ш г д —

1,27- 15-0,09- 103

= 4,5 В,

 

380

 

а также суммарную потерю напряжения до точки д

&UАд — 18,4 + 4,5 = 22,9 В

или

а а Ад

22,9 •100

6,03%.

380

 

 

Превышение действительной потери напряжения над допускаемой лежит в пределах точности расчета. Поэтому считаем возможным для ответвления гд принять провод А-25.

Находим действительную потерю напряжения до точки б

Л //

_ (0,63-81-0,05 + 0,325 -27 .0,05). Ю3

2 990 _ 0 0

о

IxUАб

380

— чяп — 7,88

В

 

 

380

 

204


и допускаемую потерю напряжения в ответвлении бв

At/бвдст = щ •380 — 7,9 = 22,8 — 7,9 = 14,9 В .

Вычисляем ориентировочную потерю напряжения в ин­ дуктивном сопротивлении этого ответвления, считая хп = = 0,35 Ом/км:

AUгбв

0,35 •9 •0,2 •103

1,66 В.

 

380

 

Следовательно, допускаемая потеря напряжения в актив­ ном сопротивлении ответвления бв равна:

Л^адо„ = 1 4 ,9 - 1 ,7 = 13,2 В.

Находим сечение провода:

Ft

31,5- 12

-0,2- 103

=

1 5 ,1

ММ2.

13,2

•380

 

 

 

 

Принимаем провод А-16 (г0 =

1,96

Ом/км, х0 = 0,358

Ом/км) и вычисляем действительную потерю напряжения в ответвлении бв:

(1,96- 12-0,2 + 0,358 -9 -0,2)- 103

5 400

14,2 В,

A Utk

380

 

 

 

380

 

 

 

 

 

суммарная от точки А до точки в

 

 

 

AUAs= 7,88 +

14,2 = 22,1

В

 

или

 

 

 

 

 

 

ЛГ Г

22, 1 * Ю0

 

г-

, _ ATT

 

AUАв

ооп

= 5,82 /о <С А6/доп.

 

Задача 5-9

На рис. 5-13 показана схема участка проектируемой сети 380 В. Сеть предполагается выполнить кабелем с медными жилами, причем для магистрали Аг решено применить кабель одного сечения. Протяженность отдельных линий сети (м),

атакже нагрузки (кВт) указаны на рис. 5-13.

Тр е б у е т с я выбрать сечения кабелей по допускае­ мой потере напряжения, приняв А£/доп = 5% .

Решение. Принимаем индуктивное сопротивление кабеля равным нулю. В этом случае потеря напряжения определя­ ется активными мощностями нагрузок и активными сопро­ тивлениями линий. В условиях задачи допускаемая потеря напряжения равна:

ЛНДОП= 4 - 380== 19 В.

205


Эта величина и должна быть принята во внимание при выборе сечения кабелей. Определяем сечение для магистрали

I а ю ом

100м

в

200м

10кВт7 I 7,5кВт

 

1ZKBm

ити =380В

Ч

 

100м

\

>0,15кВт /м

150м

 

 

 

■15квт

Рис. 5-13.

Аг. В отличие от задачи 5-8 будем вести расчет, в качестве примера, непосредственно по мощностям нагрузок. При этом,

считая суммарную нагрузку ответвления ее, равной Ре =

= 0,15-100 = 15 кВт,

получим:

 

18,8 1(10+15) •0,1 + (1 5 + 7,5) •0 ,2 + 1 2 •0,4] •10®

FАе ''

19-380

 

 

 

18,8-

11,3 10®

30,8 мм2.

19 •380

 

Принимаем кабель с сечением 35 мм2, для которого г0 = = 0,602 Ом/км. Вычисляем действительную потерю напря­

жения до точек г, в

и б:

 

 

 

 

0,602 1(10 +

15) •0,1 +

(7,5 +

15) •0,2 + 12 •0,4] •10®

6 A J Аг

 

 

380

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

=

,8,7 В < Д

\ п

_ 0,602 [ ( 1 0 + 1 5 ) - 0 ,1 + ( 7 ,5 + 1 5 + 1 2 ) -0,2]. 10®

Ав

— ---------------------------пТ1К----------------------------- =

 

 

 

 

380

 

 

 

_

0,602 (2,5 + 6,9)-10®

 

 

 

 

 

380

 

~

4 , 8

m i

_

0,602 (1 0 + 1 5 +

7 ,5 +

1 5 + 1 2 ) . 0,1 •10®

Ш а6 —

 

 

380

 

~

 

 

 

0,602 •5,95 ■10®

=9,4 В.

 

 

 

380

 

 

 

Находим допускаемую потерю напряжения для ответ­ вления ее

А^доп = 19 — 14,8 = 4,2 В

2 0 6


и отвечающее ему сечение кабеля (равномерно распределен­ ная нагрузка при этом заменяется сосредоточенной, вклю­ ченной в середину ответвления)

Fее

18,8- 15-0,05- 103

=

9,1 мм2.

 

 

4,2 •380

 

 

Принимаем для

 

кабеля стандартное сечение 10 мм2

(г0 — 2,1 Ом/км)

и

вычисляем

действительную потерю

напряжения до точки е\

 

 

Ш Ае= 14,8+

2,1' 15з8°005103

= 14,8 + 4 ,1 5 ^

^ 19,0 В = Л7/доп.

Выполняем аналогичные расчеты для ответвления бд. Вычисляем допускаемую потерю напряжения

Л^бддоп = 19 — 9,4 = 9,6 В,

определяем сечение

кабеля

 

 

 

Fed — 18,8- 15-0,15- 103

11,6 мм2.

 

 

 

9,6 •380

 

 

 

Выбираем кабель со стандартным сечением

16 мм2 (г„ =

= 1,32 Ом/км)

и находим действительную

потерю напря­

жения до точки д :

 

 

 

 

д п

п , .

1,32- 15-0,15- 103

а л

I -7

0 0

AUлд =

9,4 +

—------ ^ ----------= 9,4 +

7,82 =

= 17,2 В < ЛНД0П.

Задача 5-10 *

. Вновь строящийся завод с наибольшей нагрузкой 3 200 кВт при cos ф = 0,8 предположено питать от шин 10 кВ районной подстанции двумя линиями, выполняемыми трех­ жильными кабелями с медными жилами. Оба кабеля дол­ жны быть проложены в общей траншее с расстоянием между ними в свету 100 мм. Высшая среднемесячная температура почвы по трассе 20 °С. Технологический процесс на заводе не допускает перерыва электроснабжения, поэтому при выходе из работы одного кабеля по второму должна быть обеспечена подача заводу полной мощности. Продолжитель­ ность использования наибольшей нагрузки завода состав­

ляет 4 000 ч в год.

Т р е б у е т с я определить сечение жил кабелей.

* Текст задачи заимствован из 1Л. 8 ].

207