1.4. Примеры решения задач

1.4.1. Определить длительно допустимый ток ВЛ 35 кВ с проводами АС 95/16 (Тдд = 70 ̊ С) с учетом поправки на нерасчетную температуру окружающего воздуха То = +35 ̊ С (Тор = +25 ̊ С).

Решение.

Поправочный коэффициент на температуру окружающей среды:

В соответствии с таблицей П1.1 длительно допустимый ток Iдд = 320 А . С учетом коэффициента К_Т

Iдд = 320 ∙ 0,88 = 281,6 А.

1.4.2. Понизительная подстанция питается по двухцепной ВЛ 35 кВ с проводами АС 95/16. В нормальном режиме ток 30-ти минут­ного макси­мума одной цепи составляет 150 А, время использования максимальной нагрузки Тм=4000 ч/год, температура наружного воз­духа Токр = +30 ̊ С.

а) Дать заключение о возможности перевода всей нагрузки на одну цепь ЛЭП (I=150 ∙2=300 А) с целью ремонта второй цепи .

б) Для нормального режима проверить соответствие плотности тока его экономической плотности.

Решение.

а) В соответствии с таблицей П1.1 длительно допусти­мый ток Iдд = 320 А при температуре То = 25 ̊ С, допустимая тем­пера­тура нагрева провода Тдд = 70 ̊ .

Уравнение теплового баланса (см.§ 1.1.2) :

I² / I²дд = (Т - Токр) / (Тдд – То), откуда температура провода:

Т = Токр + (I² / I²дд ) ∙ (Тдд – То) = 30 + (300/ 320)² ∙ (70 – 25) = 69,5 ̊ С.

Заключение: перевод возможен, т.к. он не вызовет перегрева проводов.

б) Существующая плотность тока A/мм². Экономическая плотность тока при ТМ=4000 (табл. П1.6): j_Э= 1,1 A/мм². Имеют место повышенные потери электроэнергии в проводах ВЛ.

1.4.3. РП 6 кВ питается четырьмя кабелями ААБ 3х50, проложенными в одной траншее с расстоянием в свету 100 мм при температуре почвы +5 ̊С.

Определить длительно допустимый ток одного кабеля (Т_ДД = 65 ̊С).

Решение.

В соответствии с таблицей П1.1 длительно допустимый ток Iдд = 155 А .

Поправочный коэффициент на температуру окружающей среды:

Поправочный коэффициент на количество параллельно проложенных кабелей (таблица П1.3) Kn=0,68. Ответ: Iдд=155 ∙1,2∙ 0,68 = 126,5 А.

1.4.4. Определить активное и реактивное сопротивления трансформатора ТМ-40/10, приведенные к стороне ВН (Ом) и его потери мощности холо­стого хода (кВт, кВАр).

Паспортные данные трансформатора по табл. П1.8: Uн=10/0,4 кВ, ΔР_К=0,88 кВт, U_К=4,5%, ΔР_Х=0,19 кВт, I_х= 3%.

Решение (см. п.1.2):

ΔР_Х=0,19 кВт,

Ответ: R= 55 Ом, X=98,1 Ом, ΔР_Х=0,19 кВт, ΔQ_Х= 1,2 кВАр.

1.5. Задачи для самостоятельного решения.

1.5.1. Первая подстанция питается двумя параллельными воздушными ли­ниями 6 кВ с проводами А-35 длиной 2 км, вторая подстанция питается одиночной линией 6 кВ, 2 км с проводами А-70. Определить полные сопро­тивления (Ом) первой и второй электропередач.

1.5.2. Электроэнергия от подстанции завода передается в цех по кабелю

АСБ-3х120 на номинальном напряжении 10 кВ. На сколько процентов изменится полное сопротивление Z линии электропередачи, если она будет заменена на воздушную линию с алюминиевыми проводами того же сечения?

Z каб= 0,258 +j 0,081 Ом/км, Z= 0,27 Ом/км

Z вл= 0,27 + j 0,33 Ом/км, Zвл= 0,426 Ом/км

1.5.3. По воздушной линии 10 кВ длиной 8 км с проводами АС-70/11 передается мощность S = 800 +j700 кВА. Определить потери активной и реактивной мощностей в линии ( кВт, кВАр). 1.5.4. Два трехжильных кабеля 6 кВ с медными жилами и бумажной изоляцией проложены в траншее, включены параллельно и должны передавать мощность 4000 кВА. Определить по нагреву сечение жил, если расстояние между кабелями в свету равно 100 мм.

1.5.5. Распределительный пункт 6 кВ имеет расчетную мощность 2700 кВА.

Выбрать по нагреву сечение 3-х жильных медных кабелей с бумажной изоляцией, проложенных в земле,

а) одиночный кабель;

б) два параллельных кабеля, в одной траншее, расстояние в свету = 200 мм.

Сравнить расход проводникового материала в вариантах а) и б).

1.5.6. Электроэнергия передается по воздушной линии 10 кВ длиной 2 км с проводами АС-95, которую планируется заменить на кабель АСБ 3х95.

Определить отношение сопротивлений Zвозд/Zкаб.

1.5.7. Завод получает питание по воздушной ЛЭП 10 кВ длиной 6 км с проводами АС 70. Максимальная потребляемая мощность Р=1300 кВт при Cosφ= 0,8. Определить КПД электропередачи в максимальном режиме.

1.5.8. Выбрать по нагреву сечение кабеля ААБ 6 кВ, проложенного открыто и питающего одиночный асинхронный электродвигатель, имеющий η=0,85, Cosφ=0,85.Мощность двигателя и температура окружающей среды приведены в таб­лице:

Параметр	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7
Рн, кВт	320	400	630	800	1000	1200	1400
Т0 ̊ С	35	30	30	20	15	20	25

Ответ 1: F=10 мм² ,… Ответ 3: F=25…