74394

ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПО ДОПУСТИМОЙ ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Доклад

Энергетика

Как уже отмечалось, внутри распределительных электрических сетей напряжением до 20 кВ включительно обычно отсутствуют средства регулирования напряжения. При этом допустимые отклонения напряжения у элсктроприемников обеспечивают, как правило...

Русский

2014-12-31

315.5 KB

4 чел.

110 - ВЫБОР ПРОВОДНИКОВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПО ДОПУСТИМОЙ ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Как уже отмечалось, внутри распределительных электрических сетей напряжением до 20 кВ включительно обычно отсутствуют средства регулирования напряжения. При этом допустимые отклонения напряжения у элсктроприемников обеспечивают, как правило, путем соответствующего выбора площади сечения проводников. Поскольку отклонения напряжения у элсктроприемников при заданном напряжении в центре питания непосредственно связаны с потерей напряжения в сети, то последняя может быть принята в качестве исходного параметра. На основе опыта проектирования и эксплуатации распределительных сетей допустимую потерю напряжения обычно принимают: для сетей напряжением 6 — 20 кВ ΔUДОП = (6 — 8) % от номинального напряжения сети, а для сетей напряжением 0,38 кВ ΔUДОП = (5 — 6) %.

Схемы рассматриваемых распределительных сетей могут быть разомкнутые либо замкнутые. Однако в последнем случае нормально они все равно работают в разомкнутом режиме. Поэтому в общем случае будем рассматривать разомкнутую сеть, приведенную на рис. 12.10.

Рис. 12.10. Схема распределительной сети

Задача заключается в том, чтобы выбрать такие площади сечения проводников на участках сети, при которых фактическая наибольшая потеря напряжения от источника питания ИП до наиболее удаленного узла сети m была не больше допустимой:

Потерю напряжения можно представить в виде:

где Piл,Qiл, соответственно активная и реактивная мощности на i-м участке, определяемые по заданным нагрузкам в узлах сети; Riл, Хiл, — активное и реактивное сопротивление 1-го участка сети; n — число последовательных участков; ΔUa, ΔUр —соответственно потери напряжения в активном и реактивном сопротивлениях. При решении задачи опираются на то обстоятельство, что реактивные сопротивления линий слабо зависят от площади сечения проводников. Их усредненные значения составляют для воздушных линий напряжением 0,38 кВ х0=О,з Ом/км, напряжением 6-20 кВ х0=0,36 Ом/км, а для кабельных линий соответственно 0 06 Ом/км и 0,09 Ом/км.

Полагая известным значение х0, можно найти потерю напряжения в реактивном сопротивлении:

(12.52)

где Liл — длина io участка сети.

Тогда, зная общую допустимую потерю напряжения, можно найти ΔUа, характеризующую допустимую потерю напряжения в активном сопротивлении:

(12.53)

Данному условию могут удовлетворять различные сочетания активных сопротивлений Riл, на участках сети, а, следовательно, и различные сочетания площадей сечений участков, поэтому для принятия решения необходимо задаться какими-то дополнительными условиями. Известны три таких условия. Рассмотрим поочередно решение для каждого из них.

1. Площадь сечения проводников выбирается одинаковой на всех участках сети. При этом условии, имея в виду, что удельное сопротивление r0 = l/(γF), где γ — удельная проводимость материала проводника, a F — площадь сечения проводника, формулу (12.53) можно представить в виде:

Отсюда

(12.54)

Заменяя мощность через Рiл =  ,получим

(12.55)

Рассмотренное условие целесообразно использовать в случаях, когда потребители расположены относительно недалеко друг от друга. Примерами могут служить городская есть 0,38 кВ, сеть уличного освещения, линии сельских сетей с ответвлениями в отдельные дома и др. В таких случаях экономически нецелесообразно изменять площади сечения проводников через небольшие участки линии.  

2. Площадь сечения проводников выбирается  по условию минимальных суммарных потерь активной мощности  = min, что соответствует равенству плотности тока jΔU на всех участках сети [8]:

(12.56)

Произведем преобразование выражения (12.53):

Представляя из (12.56) Iiл=FiлjΔU получим:

Отсюда

(12.57)

По найденной плотности тока можно найти площадь сечения проводника на каждом участке сети:

(12.58)

По данному условию целесообразно вести расчеты в случаях, когда большую долю ежегодных издержек составляет стоимость потерянной электроэнергии. Примером могут служить распределительные сети промышленных предприятий с большим временем использования наибольшей нагрузки и значительными наибольшими нагрузками.

3. Площадь сечения проводников выбирается по условию минимума суммарного расхода проводникового материала mF = min. Расчетные формулы получим, рассмотрев сеть, состоящую из двух участков (рис. 12.11).

Запишем выражение объема металла для двух участков с учетом формулы (12.54):

где ΔUa1— потеря напряжения на линии длиной L.

Рис. 12.11. Схема сети из двух участков

Здесь переменной является AU... Для нахождения минимума объема и. следовательно, минимума массы проводникового материала возьмем первую производную по ΔUа1, и приравняем ее к нулю:

Опуская промежуточные преобразования, приведенные в [8, 72], запишем конечные выражения для нахождения площади сечения проводников-.

В общем случае для сети с n участками площадь сечения io участка

  (12.59)

где

                                                                                      (12.60)

Таким образом, вычислив предварительно коэффициент kР, можно найти площадь сечения на каждом из участков сети.

Это условие целесообразно использовать в случаях, когда экономия материала проводника важнее экономии потерь электроэнергии. Одним из таких случаев является сельская распределительная сеть с малыми нагрузками и небольшим временем использования наибольшей мощности.

Если ни одно из трех рассмотренных условий не является выраженным, то расчеты выполняют одновременно по всем условиям, после чего полученные площади сечения проводников сравнивают по одному из экономических критериев (12.21)—(12.25).

В заключение приведем общую последовательность выбора площади сечения проводников по допустимой потере напряжения:

1.  Определяют потоки мощности (токи) по участкам разомкнутой сети без учета потерь мощности.

2.  В зависимости от номинального напряжения и конструктивного исполнения сети выбирают усредненную величину удельного реактивного сопротивления.

3. По формуле (12.52) находят потерю напряжения в реактивных сопротивлениях.

4.  По формуле (12.53) определяют допустимую потерю напряжения в активных сопротивлениях.

5.  Определяют площади сечения проводников по одной из формул (12.54), (12.55),(12.58), (12.59) в зависимости от выбранного дополнительного условия.

6. Округляют определенные площади сечений проводников до ближайших стандартных.

7. Для полученных стандартных площадей сечений находят удельные сопротивления r0 и х0 и вычисляют фактическую наибольшую потерю напряжения.  

8. Проверяют выполнение условия ΔUНБ ≤ ΔUДОП. Если оно не соблюдается, то изменяют площади сечения на некоторых (или всех) участках сети.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3660. Нам треба твого голосу, Тарасе! 122 KB
  Нам треба твого голосу, Тарасе! Мета: Вчити учнів сприймати поезію Кобзаря серцем і душею, виховувати любов до України, її великих людей. Оформлення: У залі – портрет Тараса Шевченка, прикрашений рушниками. Виставка книг та ;вишивок. Хід з...
3661. Алгоритми роботи з одномірними масивами 119 KB
  Алгоритми роботи з одномірними масивами. Масив задає спосіб організації даних. Масивом називають упорядковану сукупність елементів одного типу. Кожен елемент масиву має індекси, що визначають порядок елементів. Число індексів характеризує розмі...
3662. Алгоритми роботи з багатомірними масивами 160.5 KB
  Алгоритми роботи з багатомірними масивами Поділ;масивів на одномірні і багатомірні носить історичний характер. Ніякої принципової різниці між ними немає. Одномірні масиви - це окремий випадок багатомірних. Можна говорити й по-іншому: багат...
3663. Робота з масивами 218 KB
  Робота з масивами Масиви в C# Масив задає спосіб організації даних. Масивом називають упорядковану сукупність елементів одного типу. Кожен елемент масиву має індекси, що визначають порядок елементів. Число індексів характеризує розмірніс...
3664. Клас Array і нові можливості масивів 90.5 KB
  Клас Array і нові можливості масивів Клас Array Не можна зрозуміти багато деталей роботи з масивами в C#, якщо не знати пристрій класу Array з бібліотеки FCL, нащадками якого є всі класи-масиви. Розглянемо наступні оголошення: Клас Array...
3665. Алгоритми обробки символьної інформації 947.27 KB
  Алгоритми обробки символьної інформації. Символьна інформація — це інформація, що відображається за допомогою символів (букв, цифр, знаків операцій і ін.). IBM-сумісні комп'ютери обробляють 256 різних символів, кожен з яких кодується одним байтом. Відповідність символів і байтів задається таблицею кодування, в якому для кожного символу вказується відповідний байт.
3666. Клас StringBuilder – будівничий рядків 125 KB
  Клас StringBuilder – будівничий рядків. Клас string не дозволяє змінювати існуючі об'єкти. Стрінговий клас StringBuilder дозволяє компенсувати цей недолік. Цей клас належить до змінюваних класів і його можна знайти в просторі імен System.Text. Розглянемо клас StringBuilder докладніше.
3667. Робота з літерними величинами 532 KB
  Робота з літерними величинами Коли говорять про cтрічковий тип, то звичайно розрізняють тип, що представляє: окремі символи - тип char, рядок постійної довжини - масив символів, рядок змінної довжини - тип string. Символьний тип char, що представляє...
3668. Процедури і функції — методи класу 64 KB
  Процедури і функції — методи класу Історично першим способом структуризації програм в мовах програмування високого рівня було використання процедур і функцій — щодо самостійних фрагментів програм, оформлених особливим чином і забезпечених ...