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

3 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

53922. ГІДРО- І АЕРОСТАТИКА 70 KB
  Ведучі повідомляють тематику КВВ представляють команди семикласників і восьмикласників і їх вболівальників. ПРИВІТАННЯ: Команди називають свою назву в цікавій формі розповідають чому саме так вона називається; оголошують девіз команди; висловлюють побажання команді суперників і журі. Оцінюється авторська майстерність членів команди логічність мислення та ін. Ведучі оголошують конкурс і запрошують по 1 учаснику від кожної команди.
53923. Использование лизинга для финансирования деятельности компании 31.5 KB
  Под лизингом обычно понимают долгосрочную аренду машин и оборудования, купленных арендодателем для арендатора с целью их производственного использования при сохранении права собственности на них за арендодателем на весь срок договора.
53924. Ми любимо природу палко 78 KB
  Цей конкурс має виявити хто з вас краще знає природу рідної землі і проблеми її збереження. Конкурс Привітання команд Команда Кмітливі Кмітливі труднощі долають Вони завжди перемагають. Наш девіз: Бережімо кожну Квіточку й травинку Бо ми всі природи Рідної частинки Конкурс Переставлянка Учитель: ялинки підготували вам чудовий вислів але завірюха розвіяла слова по всьому лісу. Конкурс Закінчи вислів Команда Кмітливих Колючий як .
53925. Клуб веселих та кмітливих 290.5 KB
  Hello, boys and girls! We gathered here to see the competition of those who know English well, who are cheerful and quick–witted. Look, we have two teams: “English girls” and “Real friends”. Now let me introduce our jury. They are real experts in English. Well, let’s start.
53926. Сценарій КВК (для дітей і батьків) 55.5 KB
  Першим конкурсом буде конкурс представлення команд. Проведення конкурсів: Після представлення команди займають свої місця. Тому наш конкурс і називається 1. Журі оцінює конкурс привітань Ведучий: Молодці Тепер ви розім'ялися і ми можемо почати основні конкурси.
53927. Шкільний КВК ,,Люби, вивчай рідну мову!’’ 70 KB
  Ведучий: Кожному народові дорога його мова Ведучий: УвагаУвагаУвага Розпочинаємо змагання на кращих знавців рідного слова між командами 6х класів.Перемагає та командаяка правильно і найшвидше це зробить КОНКУРС КАПІТАНIB Скажи без затримки†Учитель чітко називає дібрані слова що мають антоніми. Префікс від слова перенестикорінь від слова казати переказ 2. Корінь від слова квітка суфіксвід слова вудочка закінченнявід слова зірка квіточка 3.
53928. КВН «В мире точных наук» 50.5 KB
  Жюри вам не помеха Добьетесь вы успеха. Для чего же КВН веселее жить Для чего командам в бой – что бы победить Для чего нужно жюри – что бы правде быть Для чего же капитан – чтоб руководить Звучит песня: Мы начинаем КВН Выходят две команды и садятся каждая на свое место. Заповеди КВНа: Проиграл – не расстраивайся в следующий раз выиграешь Выиграл – не обольщайся в следующий раз проиграешь Уважаемое жюри О справедливости вашей можно будет судить по весам правосудия. И пусть жюри определит Того из нас кто победит.
53929. КВК «Do you know English» 36 KB
  Where do you live? What season is it now? What is the weather like today? What month is it now? What form are you in?
53930. КВК «КРИЛАТІ ВИСЛОВИ. ФРАЗЕОЛОГІЗМИ» 76.5 KB
  Багата людина в змодельованому взутті розміром 50см з загнутим носом і Бідна людина у взутті 30см Фламінго: Раніше в Україні багаті люди носили червоні чоботи. Люди середнього достатку – жовті чоботи. А найбідніші мали чорні чоботи а то й зовсім були безчобітними. Ті хто хотіли відрізнитися від зовсім бідних носили чоботи 2 кольорів: нижня частина – чорна а халяви – червоні або жовті.