Задача № I – 1.

Выполнить расчет кабельной линии длинной 4 км U_н = 10 кВ. расчетная мощность Рр = 4 МВт при cos  = 0,85. Время использования максимума нагрузки Тм = 5500 ч. Линия выполнена двумя кабелями с бумажно-масляной изоляцией, проложенными в одной траншее. При выходе из строя одного кабеля другой обеспечивает передачу расчетной мощности.

Удельное сопротивление кабеля r₀ = 0,26 и х₀ = 0,06 Ом/км.

Решение:

Рр = 4 (МВт); cos  = 0,85

=

Ток одной цепи двухцепной кабельной линии 10 кВ.

Jp =

При выходе из строя одного кабеля (послеаварийный режим):

Jпар = 2Jp = 2 * 136 = 272 (A)

Выбираем сечение кабеля по экономической плотности тока: (ПУЭ, п. 1.3.2.5)

где j_э – экономическая плотность тока (А/мм²)

Для кабеля с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами при Тм = 5500 (ч), j_э = 1,2 (A/мм²). (ПУЭ. табл. 1.3.3.6)

.

Выбираем стандартное сечение кабеля и проверяем кабель в нормальном и послеаварийном режиме:

Fст = 120 (мм²)

Jдл = 240 (А)

(ПУЭ; т. 1.3.16),

J доп = Jдл * К₁ * К₂ *К₃;

где К₁ – поправочный коэффициент на температуру окружающей среды (при температуре земли 15^о С и температуре жил кабеля 65^о С и при средней температуре окружающей среды 15^о С, К₁ = 1)

К₂ – поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных в одной траншее. К₂ = 0,92 (ПУЭ, т. 1.3.26). К₂ = 0,9 К₃ – поправочный коэффициент на удельное сопротивление грунта (при  = 1, К₃ = 1)

J доп = Jдл * К₁ * К₂ * К₃ = 240 * 1 * 0,92 * 1 = 221 (А)

J доп = Jдл * К₁ * К₂ * К₃ = 240 * 1 * 0,9 * 1 = 216 (А)

Согл. ПУЭ т. 1.32 допускаемая на период ликвидации ПАР перегрузка кабеля с бумажной изоляцией (Uн до 10 кВ) при коэффициенте предварительной загрузки Кз = 0,6 и прокладке в земле – на 25 %;

Допустимый ток в послеаварийном режиме:

J доп.пар. = 1,25 * J доп = 1,25 * 221 = 276 (А)

Результаты выбора:

F, мм2	расч. нагр-ка, А		Допуст. нагр-ка, А
	н.р.	пар.	н.р.	пар.
120	136	272	221	276

Проверяем по потере напряжения:

∆U% = где Р = 4000 (кВт).

Q = (Мвар) = 2470 (квар)

Uн = 10 (кВ),

r_o = 0,25 (Ом/км);

х_о = 0,06 (Ом/км);

l = 4 (км).

R = 0,25 * 4 = 1 (Ом);

х = 0,06*4 = 0,24 (Ом)

В нормальном режиме по каждому кабелю передается половина мощности: =

∆U% =

∆U%пар = 2*2,3 = 4,6 (%),

что меньше допустимой потери напряжения равной ±5 %.

Задача I – 2.

К магистрали подключены один электродвигатель 160 кВт, Кu = 0,6 и десять электродвигателей по Р = 3 кВт, Кu = 0,3. все электродвигатели длительного режима с переменным графиком нагрузки. Определить средние и максимальные активные нагрузки, полную нагрузку, если cos φ магистрали равен 0,8 (tg φ = 0,75).

Решение:

1 шт – Рн₁ = 160 (кВт);

Кu₁ = 0,6.

10 шт – Рн₂ = 3 (кВт);

Кu₂ = 0,3.

Применяем способ коэффициента максимума.

Общее число приемников: n = 1+10=11

Cуммарная установленная мощность: Ру = 160+10*3 = 190 (кВт)

Средняя нагрузка магистрали за максимально нагруженную смену:

Рсм = ∑Кu * Pн = 0.6 * 160 + 0.3 (10*3) = 105 (кВт)

Qсм = Рсм * tg φ = 105 * 0,75 = 78,8 (квар)

Групповой коэффициент использования:

При m >3 и Ku ≥ 0,2 => n_эф определяется по формуле:

≈ 2/

По графикам при n_э = 2 и Кu = 0.55 коэффициент максимума:

Кma= 1,7.

Расчетная максимальная нагрузка (получасовой максимум); Квт.:

Рр = Кma*Рсм = 1,7*105 = 178,5 (кВт)

Коэффициент максимума реактивной мощности (при Ku ≥ 0,2; n_э ≤ 10);

Кmp = 1,1.

Qp = Kmp Qсм = 1,1 * 78,8 = 86,7 (квар).

Полная нагрузка:

Средняя за максимально загруженную смену:

получасовой максимум:

Задача I – 3.

Определить полную нагрузку крана грузоподъемностью 5 т., на котором установлены:

1. электродвигатель моста 11 Квт;

2. электродвигатель тележки 2,2 кВт;

3. электродвигатель подъема 11 кВт;

Продолжительность подключения электродвигателей крана ПВ = 25 %. Напряжение сети 380 В, cos φ = 0,75, tg φ = 0,88.

Решение: cos φ = 0,75,

tg φ = 0,88

Рн₁ = 11 (кВт);

Рн₂ = 2,2 (кВт),

Рн₃ = 11 (кВт);

ПВ = 25 %.

Все двигатели крана – двигатели повторно-кратковременного режима.

Приводим мощность двигателей к ПВ = 100 %:

Ру = Рн *

Ру₁ = Ру₃ = 11 * = 5,5 (кВт)

Ру₂ = 2,2 * = 1,1 (кВт)

Коэффициент использования для кранов при ПВ = 25 %; Кu = 0,06.

Средняя нагрузка за максимально загруженную смену:

Рсм = Кu * ∑Ру = 0,06*(5,5*2+1,1) = 0,73 (кВт).

Qсм = Рсм * tg φ = 0,73 * 0,88 = 0,64 (квар).

Sсм =