Электрические сети (151482)

Посмотреть архив целиком

Задание


Рассчитать сложнозамкнутую сеть для работы в Европейской части России во втором районе по гололеду. Вид исполнения сети – воздушная линия на стальных двухцепных опорах, с подвеской одной цепи. Время использования максимальных нагрузок составляет 5100 часов, номинальное напряжение сети Uн = 10 кВ.

Исходные данные необходимые для расчёта сложнозамкнутой сети приведены в табл. 1., а схема замещения сети на рис. 1.


Таблица 1 – Исходные данные

Присоединённые нагрузки, МВ∙А

0,74+j0,23

0,32

0,42+j0,2

0,35+j0,14

0,32

0,53+j0,21

0,48+j0,26

Длины участков, км

0,52

0,26

0,32

0,18

0,54

0,53

0,22

0,6

0,5

0,26


Рис. 1. Схема сложнозамкнутой сети


Введение


Электрические сети − это элементы ЭЭС, предназначенные для: передачи электроэнергии от источников питания (ИП) к местам потребления и распределения ее между потребителями. Передачи электроэнергии на значительные расстояния при большой удаленности энергоресурсов от центров потребления (транспорт энергии), что во многих случаях экономически целесообразнее, чем перевозка топлива по железной дороге, транспорт газа или нефти по трубопроводам.

В данном курсовом проекте будет рассмотрен расчёт сложнозамкнутой электрической сети, в которых электроэнергия поступает с двух или более сторон, чем обеспечивает высокую надёжность электроснабжения. Сложнозамкнутой сетью называется электрическая сеть, которая имеет узловые точки.

Расчёт такого класса сетей проводится в несколько этапов. Особенностью расчёта рабочих режимов сложнозамкнутых сетей является расчёт при нулевой итерации. Данный расчёт в этого класса сетях проводится либо методом контурных мощностей (контурных токов), либо методом узловых напряжений, либо методом преобразования сети. В данной работе расчёт при нулевой итерации будет проводится методом контурных мощностей.




1. Расчёт потокораспределения в сложнозамкнутой сети (нулевая итерация)


Расчёт потокораспределения в заданной сложнозамкнутой сети проведём методом контурных мощностей (токов) в предположении, что сечение проводов на всех участках одинаково. При расчёте необходимо принять следующие допущения: напряжение во всех узловых точках сети равно номинальному напряжению сети, потерями мощности на участках сети и проводимостями ЛЭП пренебрегаем.

В начале на исходной схеме задаемся произвольным направлением линейных мощностей, протекающих по участкам сети, а так же произвольным направлением контурных мощностей (см. рис. 1.1).


Рис. 1.1. Исходная схема с произвольно выбранным направлением линейных мощностей



Для каждого независимого контура составим уравнения в отношении линейных мощностей по второму закону Кирхгофа. Полученные уравнения имеют следующий вид:


(1.1)


Так как сеть выполнена проводом одного сечения, то от представленных выше уравнений (1) можно перейти к уравнениям, в которых вместо сопротивления участков будут стоять длины см. [4]. Полученные уравнения примут следующий вид:


(1.2)


Далее выражаем линейные мощности через контурные и нагрузочные мощности. Для этого для каждого узла составляем уравнения согласно первому закону Кирхгофа.

Полагаем, что = , = =

Для узла 7:

Для узла 6:

Для узла 2:

Для узла 5:

Для узла 4:

Для узла 3:

Для узла 1:

Заменяем линейные мощности в (2) полученными для них выше выражениями. В результате получаем следующую систему уравнений:


(1.3)


После преобразования система примет следующий вид:


(1.4)


Вычислим значения правых частей уравнений системы (4) и коэффициенты, стоящие перед переменными :




Подставляем найденные значения в выражение (4). Система принимает следующий вид:


(1.5)


Решая систему (5) относительно переменных получаем их следующие значения:



Далее определим значение линейных мощностей протекающих по участкам сети:




Сделаем проверку по второму закону Кирхгофа в отношении полных мощностей для каждого из трёх контуров.

Для первого контура:



Для второго контура:





Для третьего контура:



Так как погрешность по действительной и мнимой частям не превышает 5%, то расчёт выполнен верно.




2. Выбор марок проводов для каждого участка сети


Определим рабочий ток, протекающий по каждому из участков сети по следующей формуле:


(2.1)


где Р – это значение активной мощности на каждом из участков сети, кВ∙А; Q – значение реактивной мощности протекающей по каждому из участков сети, кВар; Uн – номинальное напряжение сети, кВ.




Определим сечение провода на каждом из участков сети по следующей формуле:


(2.2)


где jэ – экономическая плотность тока, А/мм2. Примем jэ=1 [1].



Выбираем ближайшие стандартные значения сечения проводов из [2], при это учитывая, что минимально допустимое сечение сталеалюминиевых проводов ЛЭП на напряжение 10 кВ по условиям механической прочности составляет 35 мм2.

Параметры сталеалюминиевых проводов сведём в табл. 2.1, учитывая, что температура воздуха составляет 250С. Погонное индуктивное сопротивление в таблице приведено при Dср=2 м. Так как напряжение сети 10 кВ, то погонные активные и реактивные проводимости можно не учитывать.


Таблица 2.1 – Параметры сталеалюминиевых проводов

Участок сети

Марка

провода

Rп, Ом/км

Хп, Ом/км

Рабочий ток, А

Допустимый длительный ток, А

A – 1

АС-95/16

0,301

0,371

98,6

330

1 – 2

АС-35/6,2

0,850

0,403

17,3

175

6 – 2

АС-35/6,2

0,850

0,403

2,5

175

1 – 3

АС-35/6,2

0,850

0,403

36,8

175

3 – 4

АС-35/6,2

0,850

0,403

10,2

175

5 – 4

АС-35/6,2

0,850

0,403

4,9

175

6 – 4

АС-35/6,2

0,850

0,403

14,8

175

6 – 5

АС-35/6,2

0,850

0,403

14,4

175

7 – 6

АС-70/11

0,446

0,382

62,5

265

А – 7

АС-95/16

0,301

0,371

93,5

330


Выбранные марки проводом подходят, так как длительно допустимые значения токов больше рабочих токов протекающих по участкам сети.

Найдём значения активных и реактивных сопротивлений участков сети по формулам:



Проведём аналогичные расчеты для остальных участков и полученные данные сведём в табл. 2.2.


Таблица 2.2 – Активные и индуктивные сопротивления участков сети

Участок сети

Сопротивление, Ом

Активное

Индуктивное

A – 1

0,156

0,192

1 – 2

0,221

0,104

6 – 2

0,272

0,128

1 – 3

0,153

0,072

3 – 4

0,459

0,217

5 – 4

0,187

0,088

6 – 4

0,450

0,213

6 – 5

0,510

0,241

7 – 6

0,223

0,191

А – 7

0,078

0,096


Случайные файлы

Файл
114045.rtf
37037.rtf
158597.rtf
165041.doc
157173.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.