лабы / лб 2

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Инженерная школа энергетики

Отделение: «Электроэнергетики и электротехники»

Направление: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

Профиль: «Электрические станции»

Лабораторная работа №2

«Выбор сечения проводов. Проверка сечений проводов по техническим ограничениям»

Исполнитель:
студент группы 5А21		Филипенко Р.А.
Руководитель:
к.ф.-м.н., доцент		Кулешова Елена Олеговна

Томск – 2024

Выбор сечения проводов

Выбор сечения проводов ЛЭП проводим по экономической плотности тока.

Расчетный ток определяется по формуле:

Где - коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации (для 110-220 кВ; ;

коэффициент, учитывающий число часов использования максимальной нагрузки линии и коэффициент ее попадания в максимум энергосистем [1, с 91, табл. 3.13];

ток в линии на пятый год ее эксплуатации в нормальном режиме, который можно найти по формуле:

Где:

S – модуль полной мощности, передаваемой по линии (МВА);

n – количество цепей;

номинальное напряжение линии (кВ);

Экономически целесообразное суммарное сечение проводов, определяется по формуле:

Где [1, с 35, табл.1.3.36].

Сечение, полученное в результате расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, то есть увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается.

Приведем пример расчета для участка РЭС-2 радиальной сети:

Для определения сечения провода, найдем число часов максимума нагрузки линии :

По таблицам 3.13 и 1.3.36 определяем значения и :

Определяем ток линии на пятый год работы:

Определяем расчётный ток:

Принимаем

Суммарное сечение проводов:

Схема	Уча­сток		, кА	, A		, кВ	Марка про­вода
Радиальная	РЭС-2	2				220	АС 300/39
	2-1	2				220	АС 240/32
	2-4	2				110	АС 70/11
	2-3	1				110	АС 95/16
Кольцевая	РЭС-2	2				220	АС 300/39
	2-1	2				220	АС 240/32
	2-4	1				110	АС 120/19
	2-3	1				110	АС 150/19
	3-4	1				110	АС 35/6,2

Проверка сечений проводов по техническим ограничениям.

Проверка по допустимой токовой нагрузке (по нагреву):

Радиальная сеть.

Для участка 0-2:

Для участка 2-1:

Для участка 2-3:

Для участка 2-4:

На всех участках радиальной сети условие выполняется.

Кольцевая сеть.

Для проверки ЛЭП кольцевой линии по допустимой токовой нагрузке разорвём «кольцо» и определим потоки мощности, протекающие через каж­дый участок

При отключении участка 2-3:

При отключении участка 2-4:

На всех участках кольцевой сети условие выполняется.

Проверка проводов по условиям механической прочности:

ВЛЭП на с двухцепными сталеалюминевыми проводами должны иметь сечение не менее 120/19, для одноцепных не менее 35/6,2 Тем самым гарантируется механическая прочность. На участке 2-4 условие не выполняется – меняем сечение на 120/19.

Схема	Уча­сток		, кА	, A		, кВ	Марка про­вода	Марка про­вода после проверки
Радиальная	РЭС-2	2				220	АС 300/39	АС 300/39
	2-1	2				220	АС 240/32	АС 240/32
	2-4	2				110	АС 70/11	АС 120/19
	2-3	1				110	АС 95/16	АС 95/16
Кольцевая	РЭС-2	2				220	АС 300/39	АС 300/39
	2-1	2				220	АС 240/32	АС 240/32
	2-4	1				110	АС 120/19	АС 120/19
	2-3	1				110	АС 150/19	АС 150/19
	3-4	1				110	АС 35/6,2	АС 35/6,2

Проверка по допустимой потере напряжения:

Проверке по потерям напряжения воздушные линии и выше не подлежат.

Проверка проводов по условию ограничений потерь на корону:

При выборе проводов на ВЛЭП с номинальным напряжением со сталеалюминевыми проводами минимальное сечение должно быть не менее 70/11. А на участках с номинальным напряжением со сталеалюминиевыми проводами выбираем минимальное сечение 300/39.

Схема	Уча­сток		, кА	, A		, кВ	Марка про­вода	Марка про­вода после проверки
Радиальная	РЭС-2	2				220	АС 300/39	АС 300/39
	2-1	2				220	АС 240/32	АС 300/39
	2-4	2				110	АС 70/11	АС 120/19
	2-3	1				110	АС 95/16	АС 95/16
Кольцевая	РЭС-2	2				220	АС 300/39	АС 300/39
	2-1	2				220	АС 240/32	АС 300/39
	2-4	1				110	АС 120/19	АС 120/19
	2-3	1				110	АС 150/19	АС 150/19
	3-4	1				110	АС 35/6,2	АС 70/11

Вывод: были рассчитаны средневзвешенное время, расчетный ток и экономическое сечение проводов. Была проведена проверка проводов по нагреву, по условиям механической прочности, по допустимой потере напряжения, по условию ограничений потерь на корону. При помощи этого было подобрано сечение проводов.

Список литературы

1. Правила устройства электроустановок. Все действующие раздела шестого седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 февраля 2016 г. – М. :КНОРУС, 2016 – 488 с.

2. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. :ЭНАС, 2016 – 376 с. : ил.

3. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – 2-е изд., стереотипное, перепечатка с издания 1989 г. – М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009. – 592с.: ил.