2.2 Розрахунок ліній електропередачі

1) Розраховуємо струм навантаження

I_д ≥ I_p I_p = Sном /( ⋅Uном)

Sном– номінальна потужність трансформатора Uном- номiнальна напруга мережi Приймаємо стале алюмінієвий провід марки АС – (35:50), допустимий струм навантаження Iд =

2)Розраховуємо переріз проводу ЛЕП Sек= I_роз/j_ek (2.6)

j_ek- щiльнiсть струму

Для Оголених проводiв та шин алюмiневих jek=1.4 Приймаємо кабель АС-35 I_доп = 165 А 3) Розраховуємо провід за втратою напруги . S = ⋅I_роз⋅l⋅cosφ/τ⋅ΔU (2.7)

l- довжина лінії ЛЕП 38 км переводим в метри cosφ - коефiцiєнт потужностi τ– питома провiднiсть=32 ΔU-±5% cosφ = P/S Приймаємо кабель АС -10

Остаточно приймаємо провід марки АС -35 I_доп = 165 А

Розрахунок кабельної лінії для живлення головної вентиляторної установки (ГВУ) 1)Вибір кабелю по довготривалому допустимому струму I_роз = P/ U_ном⋅n⋅cosφ (2.8)

Р-потужність споживача кВт Uном – напруга живлення n–ККД cosφ– коєф. Потужності

2) Вибір поперечного перерізу жил кабелю за втратою напруги по формули

(2:13). S= ⋅I_роз⋅l⋅cosφ/ τ ⋅cosφ⋅ΔU (2.9)

Приймаємо кабель АСБ 3x-10 I_доп= 60 А

3)Розраховуємо кабель за економічною цінністю струму Sек=I_роз/j_ek

Приймаємо кабель АСБ 3x-50 I_доп= 155 А

4)Вибір за термічною стійкістю Smin=I_∞⋅ (2.10)

I_∞ -встановлений струм короткого замикання t_∞ -час проходження стуму К3 =0.2...0.25 секунд C – коефiцiєнт що враховує властивість матеріалу для алюмінію 90 Приймаємо кабель АСБ 3x-50 I_доп= 155 А Приймаємо кабель , вибираємо найбільший АСБ 3x-50 I_доп= 155 А

2.3 Розрахунок струмiв к.З. . Обмеження струмiв к.З.

1) Для розрахунку складаємо принципову схему електрозабеспечення

2) Вибираємо базиснi величiни

S_б = 100 МВ⋅ А

U_б1 = 154 кВ

U_б2 = 6.3 кВ

3) Визначаємо базисний струм

I_б = (2.16)

I_б1 =

I_б2 =

4) Розрахунок струмiв к.з в точцi К1

Розрахунок виконується у вiдносних одиницях

5) Опiр живлячої системи

(2.17)

S_б - базисна потужнiсть

S - потужнiсть на шинах районої пiдстанцiї

6) Iндуктивний опiр лiнiї

(2.18)

x₀ - iндуктивний опiр одного кiлометра лiнiї електропостачання x₀= 0.4

l - довжина лiнiї електропостачання l= 38 км

S_б - базисна потужнiсть

U_б1- напруга лiнiї електропередач

7) Активний опiр лiнiї (154 кВ)

(2.19)

l - довжина лiнiї електропостачання l= 38 км

S - поперечний перерiз провiдника АС-35

U_б1- напруга лiнiї електропередач

τ - питома провiднiсть провiдника = 32 м/(Ом⋅мм²)

8) Iндуктивний опiр трансформатора

(2.20)

U_к%= 10.5

S_б= 100

S_н.тр= 10

9) Опiр синхроних двигунiв

(2.21)

x"_сд - над перехiдний опiр двигуна

виконуємо спрощення схеми до виду

10) сумарний iндуктивний опiр вiд системи до точки К₁

(2.22)

так як r_*л / x_*л = 0.143/0.175 = 0.81 0.3 то знехтувати активним опором лiнiї не можна

11) Загальний опiр вiд системи до точки К₁

(2.23)

12) Розраховуємо струм короткого замикання

(2.24)

13) Потужнiсть системи

(2.25)

14) Розрахунковий опiр кола синхроного двигуна

(2.26) 0.07 - враховує , що синхроний двигун має пускову обмотку

15) Кратнiсть струмiв к.з. для кола синхроних двигунiв

I"_*=4.6 ; I"_0.2*=3.1; =1.8 .

16) Номiнальний струм синхроних двигунiв

(2.27)

S_сд.н - потужнiсть синхроного двигуна

U_б1 - базисна напруга

17) Струм i потужнiсть к.з. в абсолютних одиницях для рiзних моментiв часу

(2.28) (2.29) (2.30) (2.31)

18) Ударний струм :

а) вiд системи

(2.32) (2.33) k_y= 1.3 - ударний коефiцiєнт

б) вiд синхроного двигуна

(2.34) (2.35) k_y= 1.8

Результати розрахунку струмiв короткого замикання в точцi К₁ , зводимо в таблицi № 4

Таблица № 4

Живлення точки К1	x*,z	S",МВА	S0,2, МВА	, МВА	I", кА	I0.2,кА	,кА	iу , кА	Iу , кА
Вiд системи		455	455	455	1.7	1.7	1.7	3.12	1.85
Вiд синхр. двигунiв		28.3	18.9	10.9	0.106	0.071	0.041	0.27	0.16
Всього		483.3	473.9	465.9	1.806	1.771	1.741	3.39	2.01

Розрахунок струмiв к.з. в точцi К₂

19) сумарний iндуктивний опiр вiд системи до точки К₂

(2.36)

так як r_*л / x_*л = 0.143/1.225 = 0.12 0.3 то знехтувати активним опором лiнiї не можна

Загальний опiр вiд системи до точки К₂ по формулi 2.23

20) Розрахунковий струм к.з по формулi 2.24 i потужностi по формулi 2.25

21) Розраховуємо опiр кола синхроного двигуна

(2.37)

22) Кратнiсть струмiв к.з.

I"_*сд=5.0 ; I"_0.2*сд=3.4; =2.55 .

23) Номiнальний струм синхронних двигунiв по формулi 2.27

24) Струм i потужнiсть к.з. в абсолютних одиницях по формулах 2.28-2.31

25) Ударний струм

а) вiд системи по формулi 2.32 - 2.33

k_y= 1.3 - ударний коефiцiєнт

б) вiд синхроного двигуна по формулi 2.34 - 2.35

k_y= 1.8

Результати розрахунку струмiв короткого замикання в точцi К₂ , зводимо в таблицi № 5

Таблица № 5

Живлення точки К1	x*,z	S",МВА	S0,2, МВА	, МВА	I", кА	I0.2,кА	,кА	iу , кА	Iу , кА
Вiд системи	1.22	82	82	82	7.62	7.62	7.62	14	9
Вiд синхр. двигунiв	0.27	30	20.4	15.3	2.75	1.87	1.4	7	4.15
Всього	1.49	112	102.4	97.3	10.37	8.538	9.02	21	13.15

Обмеження cтpyмiв короткого замикання

В рядi випадкiв iз - за великої величини струмiв к.з. ускладнюється вибiр електричної апаратури за умовами стiкостi струмом к.з. В зв'язку з цим з'являється необхiднiсть в зменшеннi (обмеженнi) струмiв к.з.

Обмеження струмiв к.з. може бути досягнене роздiльною роботою трансформаторiв, розiмкнутою роботою кiльцевої мережi. Якщо вказанi вище заходи не дають необхiного ефекту або не можуть бути примiненi за умовами експлуатацiї , прибiгають до установки реакторiв. Реактор являється iндуктивною котушкою без стального сердечника з явно незначним активным i достатньо великим iдуктивним опором. Реактор служить для штучного збiльшення iндуктивного опору кола к.з. i, в наслiдок, для зменшення струму к.з.. Котушка закрiлюється на каркасi з бетонних колонок. Реактори окремих фаз установлюють один над iншим на опорных iзоляторах або розмiщують горизонтально.