3.4. Расчет потерь электроэнергии в линии 10кВ.
Потери электроэнергии зависят от потребляемой и передаваемой электроэнергии, от технического состояния электро установки , марки сечения провода, протяженности ЛЭП, устройств защиты и автоматизации и так далее.
Для уменьшения потерь электроэнергии используют организационные и электротехнические мероприятия.
Определяем годовое потребление электроэнергии, кВт.час:
Wгод = Pmax.в ٠ Tmax (3.14)
где: Tmax – количество часов использовано при максимальной нагрузке в год.
Pmax.в принимаем активную суммарную мощность из расчёта 3.1
Wгод = 600 ٠ 3100 = 1860000 кВт.час
Определяем время максимальных потерь:
τ = (0,124 + Тмах ٠ 10-4)2 ٠ Тгод (3.15)
где: Тгод – часов в год. Тгод =8760ч :
τ = (0,124 + 3100 ٠ 10-4)2 ٠ 8760=1650ч
Определяем активное сопротивление линии, Ом:
Rл = Rо ٠ L (3.16)
где: Rо – удельное активное сопротивление провода Ом\км, принимаем Rо=0,42 Ом/км [ 4 ]
L – длина линии, км.
Rл = 0,42 ٠ 10 = 4,2 Ом
Определяем индуктивное сопротивление линии, Ом:
Хл = Хо ٠ L (3.17)
где: Хо – индивидуальное сопротивление линии, принимаем
Хо = 0,38 Ом/км [ 4 ]
Хл = 0,38 ٠ 10 = 3,8 Ом
Определяем годовые
потери электроэнергии:
∆Wгод = Р2мах ٠ Rл ٠ τ/(Uн ٠ Сosф)2 (3.18)
∆Wгод=6002٠4,2٠1650/(10٠0,87)2 =32215,6 кВт٠час
Определяем процент потерь за год:
%∆Wг.л = ∆Wгол /Wгод ٠ 100% (3.19)
∆Wгод%
= 32215,6 /1860000 ٠ 100%
= 1,7%
Потери электроэнергии не превышают допустимого значения, следовательно, для уменьшения потери электроэнергии достаточно организационных мероприятий.
3.5. Расчет токов короткого замыкания.
Токи К.З. расчитывают для выбора и проверки аппаратов релейной защиты и автоматики, проверки проводов, кабелей, шин проводов в электроустановках свыше 1000 В, настройки чувствительности аппаратов защиты, а так же в целом для проверки устойчивости энергосистемы. Токи к.з. будем определять для двух точек расчетной схемы. Для расчета составляем схему замещения, метод расчета принимаем : методом относительных величин.
Рис.3.1 Схема замещения сети 10 кВ
Определяем
сопротивление линии
110
кВ.
для провода АС- 120, протяженность линии
принимаем условно L=110км
Rл = Rо ٠ L ٠Sб/Uб2 (3.20)
Хл = Хо ٠ L ٠Sб/Uб2 (3.21)
где, : Rо=удельное сопротивление АС-120=0,25 Ом/км, [ 5 ]
ХО–удельное индуктивное сопративление ХО = 0,42 Ом/км [ 5 ]
Sб=100МВА
Uб – базисное напряжение линии 110кВ =115кВ
Rл1=0,25*110*100\1152= 0,21 Ом
Хл1=0,42*110*100\1152= 0,35 Ом
Определяем сопротивление линии 10 кВ для провода АС-70 протяженность линии 10км.
Rл2 =0,42 ٠ 10 ٠ 100 / (10,5) 2 = 3,8 Ом
Хл2 = 0,38 ٠ 10 ٠ 100 / (10,5) 2 = 3,4 Ом
Определяем
результирующее сопротивление до точки
К1
Rрез1=RЛ1=0,21 Ом
Хрез1=Хс+Х т1+Хл1 (3.22)
Хрез1=0,25+0,4+0,35=1 Ом
Хрез2=4,45 Ом
Rрез2=RЛ2=3,8 Ом
Определяем полное сопротивление:
Zрез1=√Rрез12 +Х рез12 (3.23)
Zрез1=√0,212 +1 2=1,02 Ом
Для точек К1 и К2 сети 10 кВ определяем базисный ток, так как базисное напряжение в точке К1 и К2 одинаково и равно 10,5 кВ, следовательно
Iб1 = Iб2= Sб/√3٠ Uб; (3.24)
Iб1 =Iб2 = 100/√3 ٠ 10,5=5,5 кА
Определяем трехфазные ток К.З.для точки К1:
Iк1(3)= Iб1/ Zрез1 (3.25)
Iк2(3)= Iб2/ Zрез2 (3.26)
Где Zрез2 – полное сопротивление до точки к2
Zрез2= Zрез1+√ RЛ22+XЛ22=6,09 Ом
Iк1(3)=5,5/1,02=5,4кА
Iк2(3)=5,5/6,09=1кА
Для точек К2 и К1находим двухфазный ток К.З.
Iк1(2)= 0,87٠ Iк1(3) (3.27)
Iк1(3)= 0,87٠5,4=5кА
Iк2(2)= 0,87٠ Iк2(3) (3.28)
Iкз2(2)= 0,87٠1=0,87кА