2.3. Расчет потерь электроэнергии в трансформаторах

При расчете потерь электроэнергии в трансформаторах используются построенные ранее графики нагрузок трансформатора для характерных зимних и летних суток. Потери электроэнергии в трансформаторах складываются из потерь в стали и меди:

∆W_т = ∆W_ст + ∆W_нагр.

Потери в стали для всех типов трансформаторов рассчитываются как

,

где n – число трансформаторов;

- потери холостого хода, заданные в таблице 2.1, кВт;

t – число часов в году (8760 ч).

Нагрузочные потери рассчитываются:

,

где , … - ступени нагрузки зимнего графика продолжительностью ,…соответственно;

, …- ступени нагрузки летнего графика продолжительностью,…соответственно;

и - число зимних и летних суток соответственно.

Потери электроэнергии в трансформаторе:

3. Выбор сечения кабелей питающей сети по условиям длительного режима работы

Условно все РП, питающиеся по кабельным линиям, подразделены на РП типа «А», «Б», «В» и «Г». В данной работе заданы РП типа «А», «Б» и «Г».

Шины подстанции (10 кВ)

2 МВт 2,5 МВт 2 МВт 2 МВт

Рис.3.1 Принципиальная схема распределительной сети 10 кВ

Сначала выбираем сечение кабелей по экономической плотности тока по формуле:

,

где – экономическая плотность тока (таблица 10.1 [1]).

Затем проверяется выбранное сечение по нагреву в длительном режиме:

,

где – коэффициент, учитывающий число рядом проложенных в траншее кабелей (таблица 7.17 [1]);

–коэффициент, учитывающий отличие температуры окружающей среды от номинальной;

–коэффициент, зависящий от времени перегрузки и от предшествующей нагрузки (таблица 1.30 [1]).

1)Выбор сечения кабельной линии к рп типа а(1-8):

I_{раб.норм.}=Р_max /(2∙√3 ∙U_ном∙cos φ) = 2∙10³/(2∙∙ 10 ∙ 0,8) = 72,25 А;

I_раб.ут. = 2 ∙I_{раб.норм.} = 2 ∙ 72,25 =144,5 А;

s_эк = I_{раб.норм.} / j_эк ,

где j_эк – экономическая плотность тока; определяем по таблице 10.1 [1].

T_max = [(∑Р_{зим i} ∙ t_зим) ∙ n_зим + (∑Р_{лет i} ∙ t_лет) ∙ n_лет] / Р_{max, зим}.

T_max= [(2 ∙0,7∙10+2 ∙0,8·2+2 ∙1∙10+2·0,6∙2) ∙170+(2∙0,6·12+2∙0,8∙12) ∙195] /2= =6642 ч

При T_max › 5000 ч j_эк для кабелей марки АСБ равно 1,2 А/мм², тогда

s_эк = 72,25 /1,2 = 60,2 мм².

Предполагаем к установке кабель сечением 3×70 мм². По таблице 7.10 [1] определяем для кабеля, прокладываемого в земле:

I_{дл.доп70.} = =165 А .

Проверим намеченное к установке сечение по нагреву током рабочего утяжеленного режима:

I_дл.доп. ∙ К_N ∙ К_υ ∙ К_пер ≥ I_раб.ут

где К_N – коэффициент, учитывающий число рядом проложенных в земле кабелей; по таблице 7.17 [1] выбираем К_N = 1;

К_υ – коэффициент, учитывающий отличие температуры окружающей среды от номинальной.

где υ_дл.доп. – длительно допустимая температура нагрева кабеля бумажной изоляцией напряжением 10 кВ по таблица 1.12 [1] υ_дл.доп. = 60 ºС;

υ_0ном – номинальная температура окружающей среды для кабеля, проложенного в земле, по таблице 1.13 [1] υ_0ном = 15 ºС.

К_пер определяем по таблице 1.30 [1] по коэффициенту предшествующей нагрузки и времени перегрузки:

К_/0/ = I_/0/ / I_дл.доп

I_/0/ = Р_/0/ /(∙U_ном ∙cos φ);

I_/0/ = Р_/0/ / (∙U_ном ∙ cos φ) = 1,56 /(∙10∙0,8) = 112,7 А

К_/0/ = I_/0/ / I_дл.доп. = 112,7 / 165= 0,68≈0,6→ К_пер = 1,25

Проверка: 165 ∙ 1∙ 1,15 ∙ 1,25 = 237,2 А > I_раб.ут. = 144,5 А – для кабеля сечением 3×70 мм² условие выполняется.