4.Компенсация реактивной мощности

Повышение коэффициента мощности нагрузки приводит к уменьшению полной мощности S, а следовательно, и тока I, протекающего по сети

Коэффициент мощности можно повысить, уменьшая реактивную мощность, потребляемую электроприёмниками, а также путём использования синхронных компенсаторов и конденсаторов.

Величина потребляемой мощности компенсирующих устройств находится по выражению.

где Р – активная мощность нагрузки;

tg φ – тангенс угла сдвига фаз, соответствующий коэффициенту мощности до компенсации;

tg φ_к - тангенс угла сдвига фаз после компенсации (tg φ_к = 0,39);

α = 0,9 – коэффициент вводимый в расчет с целью учёта возможности повышения коэффициента мощности мерами, не требующими установки компенсирующих устройств.

1. Мвар;

2. Мвар;

3. Мвар;

4. Мвар;

5. Мвар;

Устанавливаем конденсаторные установки следующих типов:

1. 3×УКЛ- 10,5 - 900 У3

2. 3×УКЛ- 10,5 - 1350 У3

3. УКЛ- 10,5 - 900 У3

4. 3×УКЛ- 10,5 - 900 У3

5. 3×УКЛ- 10,5 - 1350 У3

5.Расчёт удельных механических нагрузок на провод

Под удельной нагрузкой понимается равномерно распределённая вдоль пролёта механическая нагрузка, отнесённая к единице поперечного сечения провода.

а) Удельная нагрузка от собственного веса провода:

где G₀ – масса одного метра провода, кг/м;

F – действительное сечение провода, м²;

g=9,8 м/с² – ускорение свободного падения.

б) Удельная нагрузка от веса гололёда определяется при условном предположении цилиндрической формы гололёдообразования с толщиной стенки В_г (м) вдоль пролёта провода, имеющего диаметр, при плотности гололёда g₀ = 9·10^-3 Н/м³.

в) Суммарная удельная нагрузка:

γ₃ = γ₁ + γ₂ ;

γ₃ = 38500 + 85600 = 124100 Н/м³ ;

г) Удельная нагрузка от давления ветра:

где V – скорость ветра (м/с);

q = V²/1,6 – скоростной напор ветра (Н/м²);

α – коэффициент неравномерности скорости ветра вдоль пролёта;

С_х – аэродинамический коэффициент провода, равный 1,1 для проводов и тросов с d ≥ 20мм и 1,2 при d ≤ 20мм.

д) Удельная нагрузка от давления ветра на провод покрытый гололёдом:

е) Результирующая удельная нагрузка от собственного веса провода и давления ветра на него при отсутствии гололёда:

ж) Результирующая удельная нагрузка от собственного веса провода, веса гололёда и давления ветра на покрытый гололёдом провод:

6.Определение напряжения в материале провода критического пролёта

Расчёт проводов по условию механической прочности ведётся по допустимым напряжениям на растяжение.

Критическим пролётом называется такая длина пролёта, при которой достигаются допустимые напряжения провода при двух типах любых климатических условий, например: “m” и “n”.

где σ – напряжение в материале провода (Н/м²), (табл. 6)

β = 1,2·10^-11 м²/Н – коэффициент упругого удлинения провода

α – температурный коэффициент линейного удлинения провода, (1/^оС),(табл. 6);

При расчётах проводов их температура принимается равной температуре воздуха.

При расчётах определяются три критических пролёта, соответствующие трём типам возможных сочетаний исходных условий расчёта.

Первый критический пролёт _кр.1 разграничивает область применения исходных условий расчёта по низшей температуре и по среднеэксплуатационным условиям.

В этом случае:

γ_m = γ₁; θ_m = θ_min = - 40 ^oC; [σ]_m = [σ]_θmin = 0.37·σ_n;

γ_n = γ₁; θ_n = θ_сг = - 5 ^oC; [σ]_n = [σ]_сэ = 0.25·σ_n;

Второй критический пролёт _кр.2 определяет границу применения условий низшей температуры и наибольшей удельной нагрузки:

γ_m = γ₁; θ_m = θ_min = - 40 ^oC; [σ]_m = [σ]_θmin = 0.37·σ_n;

γ_n = γ_нб = γ₇ ; θ_n = θ_нб = + 30 ^oC; [σ]_n = [σ]_γнб = 0.42·σ_n;

где (θ_сг = -5 ^oC; θ_min = - 40 ^oC; θ_нб = + 30 ^oC) – соответственно среднегодовая (обычно приравниваемая к среднеэксплуатационной), низшая температура и температура, соответствующая наибольшей удельной нагрузке.

Третий критический пролёт _кр.3 определяет границу применения среднеэксплуатационных условий наибольшей удельной нагрузки:

γ_m = γ₁; θ_m = θ_сг = - 5 ^oC; [σ]_n = [σ]_сэ = 0.25·σ_n;

γ_n = γ_нб = γ₇ ; θ_n = θ_нб = + 30 ^oC; [σ]_n = [σ]_γнб = 0.42·σ_n;

Получаем следующее соотношение критических пролётов:

_кр.1 > _кр.2 > _кр.3

Для ЛЭП – 110 кВ на железобетонных опорах длина пролёта лежит в промежутке 220 ÷ 270 м.

Соотношение действительного и критического пролёта следующее:

 > _кр.2

Выбираем  = 230м.

Исходные расчетные условия:

θ_нб = + 30 ^oC;

[σ]_γнб = 0.42· 250·10⁶ = 1,05·10⁸.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсового проекта были выбраны 3 варианта схемы сети, для каждого варианта выбраны сечения проводов и проверены по экономической плотности тока, допустимой нагрузке, короне. Определили параметры схемы замещения ЛЭП. В результате технико – экономического сравнения вариантов схем сети выбираем 1 – ый вариант схемы с наименьшими суммарными затратами З_∑ = 24524,62 тыс.руб. В зависимости от категории надёжности потребителей определили число трансформаторов на подстанциях, а именно: в т.3 – один трансформатор, в остальных по два трансформатора. Определили мощность двухобмоточных трансформаторов. В результате технико – экономического сопоставления вариантов на подстанциях устанавливаем следующие типы трансформаторов:

1. ТДН – 10000; 2. ТДН – 16000; 3. ТМН – 6300; 4. ТДН – 10000; 5. ТДН – 16000;

Рассчитали рабочие режимы электрических сетей для: полной нагрузки; 0,8 от полной нагрузки; 0,5 от полной нагрузки; х.х. Для компенсации реактивной мощности на стороне НН трансформаторов устанавливаем КУ типов:

1. 3×УКЛ- 10,5 - 900 У3

2. 3×УКЛ- 10,5 - 1350 У3

3. УКЛ- 10,5 - 900 У3

4. 3×УКЛ- 10,5 - 900 У3

5. 3×УКЛ- 10,5 - 1350 У3

Рассчитали удельные нагрузки:

- от веса провода и веса гололёда γ₃ = 124100 Н/м³;

- от давления ветра γ₄ = 66445,7 Н/м³;

- от давления ветра на провод покрытый гололёдом γ₅ = 183017.1 Н/м³;

- от собственного веса провода, веса гололёда и давления ветра на покрытый гололёдом провод γ₇ = 221124.6 Н/м³;

Рассчитали три критических пролёта, соответствующие трём типам возможных сочетаний исходных условий расчёта. Выбран пролёт = 230м.