Файл: Расчет токов нагрузки 6 Расчет и выбор экономических сечений проводов 8.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
-
Расчет токов нагрузки 6 -
Расчет и выбор экономических сечений проводов 8 -
Расчет и выбор активных сопротивлений проводов 11 -
Расчет и выбор реактивных сопротивлений проводов 12 -
Расчет потери напряжения в линии по участкам 13 -
Расчет потери мощности в линиях по участкам 15 -
Расчет потери энергии в линиях по участкам 17 -
Расчет сечений проводов воздушных линий напряжением 10 кВ
по допустимой потере напряжения 21
9 Выбор схемы сети 23
Заключение 24
Список используемой литературы 25
ВВЕДЕНИЕ
В России, как и во многих других странах, для производства и распределения электроэнергии принят трехфазный переменный ток частотой 50 Гц (в США и ряде других стран принята частота 60 Гц). Применение трехфазного тока объясняется большей экономичностью сетей и установок трехфазного тока по сравнению с установками однофазного переменного тока, а также возможностью широкого использования в качестве электропривода наиболее надежных, простых и дешевых асинхронных электродвигателей.
Отличительной особенностью учета электроэнергии является неразрывность и практически полное совпадение во времени процессов производства, распределения и потребления электроэнергии. Производство электроэнергии возможно только в случае, если предварительно обеспечено соединение генераторов энергии и ее приемников в единую электрическую схему. Нарушение указанной схемы ведет к нарушению процесса производства электрической энергии. Поэтому присоединение электроустановок потребителей к энергосистеме должно производиться только с разрешения последней и по ее техническим условиям. Энергосистема должна осуществлять надзор за соблюдением потребителями соответствующих правил и норм в процессе эксплуатации электроустановок. Неразрывность технологического процесса производства и потребления электроэнергии приводит к жесткой зависимости объема производства энергетической продукции от ее потребления в каждый данный момент времени.
Так как электроэнергия в силу своей универсальности, способности к превращению в другие виды энергии находит широкое применение в различных сферах человеческой деятельности, в быту и используется различными по режиму работы приемниками, то режим производства электроэнергии в течение времени не остается постоянным. Именно эта неравномерность графика производства и потребления энергии и является первой особенностью электроэнергетического производства. Вторая его особенность связана с обеспечением качества электроэнергии и влиянием на него электроприемников потребителей. Наличие у потребителей электроприемников, потребляющих реактивную энергию, выделяющих при работе высшие гармоники и т.д. искажает форму кривой напряжения, затрудняет для энергосистемы соблюдение стандарта качества электроэнергии и вызывает дополнительные затраты на ее производство. Для снижения затрат на покрытие реактивной нагрузки и обеспечения стандартных уровней напряжения требуется компенсация реактивной мощности как в сетях самой энергосистемы, так и в установках потребителей.
Основной целью учета электроэнергии является получение достоверной информации о количестве производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии и мощности на оптовом рынке ЕЭС России в розничном рынке потребления для решения следующих технико-экономических задач на всех уровнях управления в энергетике:
- финансовые (коммерческие) расчеты за электроэнергию и мощность между субъектами оптового и розничного рынка потребления;
- управления режимами электропотребления;
- определение и прогнозирование всех составляющих баланса электроэнергии (выработка, отпуск с шин, потери и т.д.);
- определение и прогнозирование удельных расходов топлива на электростанциях;
- определение стоимости и себестоимости производства, передачи и распределения электроэнергии и мощности.
В связи с развитием электроэнергетической системы, в настоящее время как никогда актуальны знания и практические навыки, которые формируются в процессе выполнения курсового проекта. Именно по этой причине была выбрана тема по расчету ЛЭП трехфазного тока с несколькими нагрузками.
Следует помнить, что в условиях рынка в отечественной науке и практике наряду с традиционными методами экономических оценок на основе годовых приведенных затрат находят все большее применение новые, современные методы, основанные на методологии развитых стран. Исходным пунктом такой корректировки является, во-первых, идея о том, что финансовые ресурсы, материальную основу которых составляют деньги,
имеют временную ценность, т.е. подвержены инфляции.
Во-вторых, в расчетах экономической эффективности должна учитываться степень риска возможной безвозвратной потери капитала.
В-третьих, вложения должны как можно быстрее начать приносить прибыль, то есть в рыночных условиях обостряется проблема ускорения оборачиваемости денежных средств как капитала.
В ходе выполнения работы будет определено множество показателей, таких как: токи нагрузки, экономические сечения проводов, активные сопротивлений проводов и т.д. Так же будет сформирован вывод по результатам расчетов вышеописанных показателей.
1 Расчет токов нагрузки
Важным этапом проектирования линии трехфазного тока является определение суммарной потребляемой мощности всех нагрузок. Величина установленной мощности позволяет рассчитать номинальный ток нагрузки на участках линии, а, следовательно, определить оптимальное сечение участков с учетом экономической плотности тока и допустимых потерь напряжения и мощности.
Рассчитываем линию электропередач напряжением 10 кВ. Схема, нагрузки в кВт и кВ⋅А, а также длины участков в км указаны на рисунке 1.
Согласно условию, время использования максимальной нагрузки для потребителей: Т1 = 7300 ч, T2-5 = 3200 ч. Линия проектируется с алюминиевыми проводами, расположенными по вершинам равностороннего треугольника с расстоянием между вершинами d = 1500 мм.
Рисунок 1 – Схема линии электропередач
Определяем мощности нагрузок по участкам по формуле:
 | (1) |
где Pi1 – активная мощность потребляемая на i-ом участке, кВт;
Qi1 – реактивная мощность потребляемая на i-ом участке, кВар;
Pi2 – активная мощность протекающая через следующий за i-ым участок, кВт;
Qi2 – реактивная мощность протекающая через следующий за i-ым участок, кВар.
Занесем полученные данные в таблицу 1 и отобразим на рисунке 2.
| Таблица 1 – Мощности нагрузок по участкам линии электропередач | |||||
| Участок | 4-5 | 3-4 | 2-3 | 1-2 | 0-1 |
| Нагрузка | 200 | 250 + j26 | 550 + j131 | 590 + j152 | 720 + j191 |
Рисунок 2 – Схема линии электропередач с нагрузками участков
2 расчет и выбор экономических сечений проводов
Стоимость потерь в линиях связана с двумя параметрами: с количеством ежегодных потерь и со стоимостью единицы потерянной электроэнергии. Количество потерь напрямую увязано с коэффициентом мощности нагрузки. Ведь при одной и той же активной потребляемой мощности, ток в линии оказывается обратно пропорционален коэффициенту мощности.
Еще на стадии проектирования необходимо добиться таких условий, чтобы расчетные приведенные затраты оказались наименьшим. И здесь как раз очень важно оптимально выбрать сечение проводов.
Если сечение увеличить, то стоимость потерь электроэнергии снизится по гиперболе. Но стоимость непосредственно линии возрастет прямолинейно. То есть возрастут линейно и отчисления, зависящие от изначальных затрат.
И в итоге, значение расчетных приведенных затрат без учета затрат на обслуживание, графически можно изобразить кривой, которая будет суммой затрат на потери электроэнергии и эксплуатационных расходов. Пример данного графика можно увидеть на рисунке 3. Минимальное значение на этой кривой как раз и будет соответствовать оптимальному, так называемому экономическому сечению провода линии.
Для определения экономических сечений находим токи участков по формуле:
 | (2) |
где Pi – активная мощность потребляемая на данном участке кВт;
Qi – реактивная мощность потребляемая на данном участке, кВар;
Uном – номинальное напряжение линии электропередач, кВ.
При заданном времени нагрузки T2-5 = 3200 ч экономическая плотность тока j = 1,1 А/мм2. Определяем сечение проводов для участков по формуле:
 | (3) |
где Ii – ток i-го участка, А;
j – экономическая плотность тока, А/мм2
Для участка 1-2 принимаем провод марки А-35, Iдоп = 170 А. Проверяем провод по допустимому току I1-2 = 35,15 А < Iдоп = 170 А.
Для участка 2-3 принимаем провод марки А-35, Iдоп = 170 А. Проверяем провод по допустимому току I2-3 = 32,64 А < Iдоп = 170 А.
Для участка 3-4 принимаем провод марки А-16, Iдоп = 105 А. Проверяем провод по допустимому току I3-4 = 14,51 А < Iдоп = 105 А.
Для участка 4-5 принимаем провод марки А-16, Iдоп = 105 А. Проверяем провод по допустимому току I4-5 = 11,55 А < Iдоп = 105 А.
Определим для участка 0-1 время использования максимальной нагрузки по формуле, исходя из того, что нагрузка первого участка имеет T1 = 7300 ч:
 | (4) |
где P1 – P5 – активная мощность участков 1-5, кВт;
T1, T2-5 – время использования максимальной нагрузки участков.
Экономическая плотность тока для полученного времени использования максимальной нагрузки j = 1 А/мм2. Следуя из этого, определим сечение провода для участка 0-1:
