книги из ГПНТБ / Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства учеб. пособие

Второй член определяется магнитным полем внутри провода, его называют внутренним индуктивным сопротивлением х0". Принимая такие обозначения, имеем

х о ~ хо ' хо •

Внешнее индуктивное сопротивление зависит не от материала про­ вода, а от его диаметра и расстояния между проводами.

Расстояние между проводами воздушных линий колеблется от 400 мм для линий низкого напряжения до 7000 мм для линий напря­ жением 220 кВ . Отсюда ясно, что внешнее индуктивное сопротивле­

Если провода расположены в вершинах равностороннего треуголь­ ника, то

D 1 2 = D 2 3 = D 3 1 = D c p .

В случае расположения проводов в одной плоскости, если посре­

При расчетах обычно используют величины внешних индуктивных сопротивлений, подсчитанных по уравнению (8); приближенные зна­ чения их сведены в таблицы (приложения 14 и 15).

Внешнее индуктивное сопротивление кабеля в 3—4 раза меньше, чем воздушного провода того ж е сечения. Поэтому при расчете ка­ бельных линий, особенно небольших сечений, могущих найти приме­ нение в сельском хозяйстве, индуктивным сопротивлением их пренеб­ регают.

Как было показано в уравнении (8), внутреннее индуктивное со­ противление провода составляет

*о = 0,015711.

Для проводов из немагнитных материалов (меди и алюминия) относительная магнитная проницаемость равна 1, поэтому внутреннее индуктивное сопротивление их х0 в большинстве случаев весьма

внутреннее индуктивное сопротивление соизмеримо с внешним, а часто даже значительно превосходит его. Следовательно, в этом слу­ чае пренебрегать внутренним индуктивным сопротивлением нельзя.

Кроме того, магнитная проницаемость стали сильно зависит от напряженности магнитного поля, то есть от тока, протекающего по проводу. Поэтому внутреннее индуктивное сопротивление стальных проводов меняется с нагрузкой. Оно возрастает с повышением тока до своего максимального значения, а затем начинает уменьшаться.

На рисунке 32, б приведены кривые изменения внутреннего ин­ дуктивного сопротивления стальных многопроволочных проводов от тока.

При обычных плотностях тока провода работают на восходящих

ний внутренних индуктивных сопротивлений стальных проводов (при­ ложения 16 и 17).

Г л а в а IV

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПО ЭКОНОМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

§ 1. Себестоимость и приведенные затраты на передачу электрической энергии

В стоимость передачи электрической энергии входит прежде всего

капитальных затрат. Отчисления на амортизацию в процентах от пер­ воначальной стоимости линии Кл должны быть таковы, чтобы к концу срока службы линии была полностью возвращена ее первоначальная

чиков, дежурных на подстанциях, инженерно-технических и адми­ нистративно-хозяйственных работников. Обозначим эту величину че­ рез з.

Очевидно, что годовые эксплуатационные расходы С на передачу всей электрической энергии А составят

В настоящее время для оценки экономической эффективности раз­ личных вариантов принимают р а с ч е т н ы е п р и в е д е н н ы е з а т р а т ы

и расход металла в ней несколько больше, чем при ступенчатом из­ менении сечения.

Проверке по экономической плотности тока не подлежат сети про­ мышленных предприятий и сооружений напряжением до 1000 В при годовом числе часов использования максимума нагрузки до 4000— 5000 и все ответвления к отдельным токоприемникам на этом напря­ жении. Осветительные сети предприятий, жилых общественных зда­ ний, проверенные по потере напряжения, также не проверяют по экономической плотности. Наконец, не нуждаются в проверке сети временных сооружений с малым сроком службы (3—5 лет). При мак­ симуме токовой нагрузки в ночное время экономическая плотность

тока должна быть повышена на 40% против данных таблицы 5. На столько же ее следует повысить для изолированных проводов се­ чением 16 мм2 и менее.

На значение потерь энергии большое влияние оказывает коэффи­ циент мощности нагрузки. При той же активной мощности ток обрат­ но пропорционален коэффициенту мощности, а потери мощности или энергии обратно пропорциональны квадрату коэффициента мощности:

ДЛ =

COS2<p

Следовательно, для уменьшения потерь энергии стремятся повысить коэффициент мощности в сети.

Основной путь к этому — обеспечение полной загрузки трансфор­ маторов и особенно электродвигателей. В ряде случаев целесообразно включать у потребителей конденсаторы параллельно нагрузке.

§ 2. Потери энергии в электрических сетях

Электрический ток, проходя по проводам воздушных и кабельных линий, внутренней электропроводки и обмоток трансформаторов, вы­ зывает потери мощности и энергии на бесполезный, а порой вредный нагрев их. Потери мощности и энергии должны быть компенсированы генераторами электростанций, что увеличивает их нагрузку и требует дополнительного расхода топлива или гидроэнергии. При проектиро­ вании сети всегда стремятся уменьшить в ней потери энергии. Однако при неизменном коэффициенте мощности этого можно добиться, толь­ ко увеличивая сечения проводов, а следовательно, и расход металла на сооружение сетей. Поэтому при проектировании сети нужно учи­ тывать стоимость электроэнергии, цены на проводниковые материалы и т. д.

Потеря мощности в любом проводнике по закону Ленца—Джоуля Д Р = / 2 г .

Если бы ток в течение всего года в проводе оставался неизменным, то годовые потери энергии в нем при неизменном коэффициенте мощ­ ности составили

ДЛ = АР 24 • 365 = 14 8760 • 10~3 кВт • ч.

Однако в действительности ток в проводе непрерывно меняется как в течение суток, так и в течение года в зависимости от изменения режима работы потребителей. Поэтому потери энергии нельзя опре­

ки по продолжительности в течение определенного периода, лучше всего года. Его строят на основании суточных и годовых графиков нагрузки (см. главу I).

щади, ограниченной графиком и осями координат. Основание этого

Время потерь — это то условное время, за которое максимальный ток

(ВИЭСХ) получена простая зависимость времени потерь от времени

Пусть есть график продолжительности квадрата тока в линии передачи (рис. 38). Средний квадратичный ток равен высоте прямо-