Электроснабжение сельского населенного пункта

11. Определение потерь напряжения в высоковольтной сети и трансформаторе

Потери напряжения на участках линии высокого напряжения в вольтах определяются по формуле

где    Р – активная мощность участка, кВт;

Q – реактивная мощность участка, квар;

rо – удельное активное сопротивление провода, Ом/км (табл.18 П1 [1]);

хо – удельное реактивное сопротивление провода, Ом/км (табл.19 П.1[1]);

L – длина участка, км.

Потеря напряжения на участке сети на участке сети высокого напряжения в процентах от номинального, определяется по формуле

Расчёт ведётся для всех участков ТП1-ТП6 и сводятся в таблицу 11.1

Таблица 11.1-Потери напряжения в сети высокого напряжения

Потери напряжения в трансформаторе определяются по формуле

,

где    Smax – расчётная мощность, кВА;

Sтр – мощность трансформатора, кВА;

Uа – активная составляющая напряжения короткого замыкания, %;

Uр – реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %.

активная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле

,

где    DРк.з. –потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт.

реактивная составляющая напряжения короткого замыкания определяется по формуле

,

где    Uк.з. – напряжение короткого замыкания, %.

Коэффициент мощности определяется по формуле

,

где    Рр –расчётная активная мощность, кВт;

Sр – расчетная полная мощность, кВА.

Uа=0,09 %,

Up=6,499 %,

0,994,

sin(j)=0,104

(503,881/400)×(0,089+0,682)=0,972 %

12. Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения и трансформаторе

Правильный выбор электрооборудования, определение рациональных режимов его работы, выбор самого экономичного способа повышения коэффициента мощности дают возможность снизить потери мощности и энергии в сети и тем самым определить наиболее экономичный режим в процессе эксплуатации.

Потери мощности в линии определяются по формуле

где    I – расчётный ток участка, А;

rо – удельное активное сопротивление участка, Ом/км;

L – длина участка, км.

Энергии, теряемая на участке линии, определяется по формуле

где    t - время потерь, час.

Время потерь определяется по формуле

где    Тм – число часов использования максимума нагрузки, (П.1 таблица 10), час.

Расчёт ведётся для всех участков, результаты расчётов заносятся в таблицу 12.1

Таблица 12.1- Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения

Потеря мощности и энергии, теряемые в высоковольтных линиях, в процентах от потребляемой определяется по формуле

,

,

∆P%=0,866 %,

∆W%=0,479 %.

Потери мощности и энергии в высоковольтной сети не должны превышать 10%.

Потери мощности в трансформаторе определяются по формуле

где    DРх.х – потери холостого хода трансформатора, кВт (табл.28 П.1 [1]);

DРк.з – потери в меди трансформатора, кВт (табл.28 П.1 [1]);

b - коэффициент загрузки трансформатора.

Потери энергии в трансформаторе определяются по формуле

,

∆Pтр= 1,35+1,586×5,5= 10,077 кВт,

∆Wтр= 1,35×8760+1,586×5,5×1885,992= 13720,72 кВт×ч.

13. Определение допустимой потери напряжения в сети 0,38 кВ

Допустимая потеря напряжения в сети 0,38 кВ определяется для правильного выбора сечения проводов линии 0,38 кВ.

В режиме минимальной нагрузки проверяется отклонение напряжения, у ближайшего потребителя, которое не должно превышать +5%. В максимальном режиме отклонение напряжения у наиболее удалённого потребителя должно быть не более минус 5%. На районной подстанции осуществляется режим встречного регулирования dU100=5%; dU25=2%.

В минимальном режиме определяется регулируемая надбавка трансформатора

где    - надбавка на шинах РТП в минимальном режиме, %;

 - потеря напряжения в линии 35 кВ в минимальном режиме, %;

 - потеря напряжения в трансформаторе в минимальном режиме, %;

 - конструктивная надбавка трансформатора, %.

Допустимая потеря напряжения в линии 0,38 кВ в максимальном режиме определяется по формуле

,

Vрег=5-1+0,081+0,243-5=-0,675 %, принимается стандартная регулируемая надбавка равная 0 %,

∆Uдоп=9-0,326-0,972+5-5-(-5)+(0)=12,701 %, что составляет 48,26 В.

14. Определение сечения проводов и фактических потерь напряжения, мощности и энергии в сетях 0,38 кВ

Сечения проводов ВЛ-0,38 кВ определяются по экономическим интервалам, или по допустимой потере напряжения по формулам, соответствующим конфигурации сети.

Сечения проводов магистрали по допустимой потере напряжения определяются по формуле

где    g - удельная проводимость провода, (для алюминия g=32 Ом м /мм2);

DUдоп.а – активная составляющая допустимой потери напряжения, В;

Рi – активная мощность i-го участка сети, Вт;

Li – длина i-го участка сети, м;

Uном – номинальное напряжение сети, В.

Активная составляющая допустимой потери напряжения определяется по формуле

,

где    DUр – реактивная составляющая допустимой потери напряжения, В.

реактивная составляющая допустимой потери напряжения определяется по формуле

,

где    Qi – реактивная мощность i-го участка сети, квар;

Li – длина i-го участка сети, км;

хо – удельное индуктивное сопротивление провода, Ом/км;

Uном – номинальное напряжение, кВ.

Участки принимаются для последовательной цепи от источника до расчетной точки.

Мощность конденсаторной батареи определяется по формуле

,

где    Рр – расчетная мощность кВт;

 – коэффициент реактивной мощности до компенсации;

 – оптимальный коэффициент реактивной мощности.

Расчетная реактивная мощность после установки поперечной компенсации определяется по формуле

,

где    Qp.дк. – расчетная реактивная мощность до компенсации.

Линия №1 ТП-6 - 352 + 352 - 113

∆Up= (0,299/0.38)×(2×0,025+0×0,016492)=0,039 В,

∆Uд.а.=48,259-0,039=48,22 В,

106492/586361,599=0,181 мм2.

Принимается алюминиевый провод сечением 16 мм2 марки AC-16.

∆Uф= ((3,6×1,8+2×0,299×25)/380+((1×1,8+0×0,299×16,492)/380)=0,543 В,

∆U%ф= (0,543/380)×100=0,143 %.

Линия №2 ТП-6 - 512 + 512 - 155

∆Up= (0,299/0.38)×(12×0,1822+12×0,240185)=4,001 В,

∆Uд.а= 48,259-4,001=44,258 В,

10996925/538182,757=20,433 мм2.

Принимается алюминиевый провод сечением 25 мм2 марки AC-25.

∆Uф=((27,399×1,139+12×0,299×182,2)/380+((25×1,139+12×0,299×240,185)/ /380)=36,992 В,

∆U%ф= (36,992/380)×100=9,734 %.

Линия №3 ТП-6 - 142 + 142 - 545

∆Up= (0,299/0.38)×(23,6×0,275181+20×0,305163)=9,945 В,

∆Uд.а =48,259-9,945=38,314 В,

30338154/465904,953=65,116 мм2.

Принимается алюминиевый провод сечением 70 мм2 марки AC-70.

∆Uф=((54,799×0,411+23,6×0,299×275,181)/380+((50×0,411+20×0,299×305,163)/ /380)=42,838 В,

∆U%ф= (42,838/380)×100=11,273 %.

Линия №4 ТП-6 - 542 + 542 - 603

∆Up= (0,299/0.38)×(15,199×0,428122+0,32×0,15654)=5,177 В,

∆Uд.а =48,259-5,177=43,082 В,

15265120/523889,05=29,138 мм2.

Принимается алюминиевый провод сечением 35 мм2 марки AC-35.

∆Uд.а=((35,399×0,829+15,199×0,299×428,122)/380+((0,699×0,829+0,32×0,299×156,54)//380)=38,519 В,

∆U%ф= (38,519/380)×100=10,136 %.

Таблица 14. - Потери напряжения на элементах сети

Рисунок 14.1 - Диаграмма отклонения напряжения

Потери мощности и энергии в линиях 0,38 кВ определяются аналогично потерям мощности и энергии в высоковольтной линии, результаты расчётов указываются в таблице 14.2

Таблица 14.2 - Потери мощности и энергии в сети 0,38 кВ

15. Расчёт сети по потере напряжения при пуске электродвигателя

Когда в сети работают короткозамкнутые асинхронные электродвигатели большой мощности, то после того, как сеть рассчитана по допустимым отклонения напряжения, её проверяют на кратковременные колебания напряжения при пуске электродвигателей. Известно, что пусковой ток асинхронного короткозамкнутого электродвигателя в 4…7 раз больше его номинального значения. Вследствие этого потеря напряжения в сети при пуске может в несколько раз превышать потерю напряжения на двигателе будет значительно ниже, чем в обычном режиме.

Страницы: 1, 2, 3, 4