- •Вологодский государственный технический университет
- •Задание и исходные данные
- •1. Выбор оптимальных сечений линий
- •2. Выбор трансформатора
- •3. Определение обобщенных постоянных
- •3.2. Сопротивления и проводимости трансформаторов и автотрансформаторов
- •4. Определение напряжения в конце передачи
- •5. Определение коэффициентов трансформации
- •6. Разработка вл-10 кв
- •Литература
1. Выбор оптимальных сечений линий
Выбор оптимальных сечений линий, осуществляемый по универсальным номограммам экономических интервалов обеспечивает минимум приведенных затрат, учитывает дискретность сечений, ограничения по нагреву в нормальном режиме и условия короны.
Для выбора сечений необходимо определить приближенное значение рабочего тока одной цепи для максимального режима за 1 год эксплуатации и величинупо выражениям:
; (1.1)
, (1.2)
где =0.12— нормативный коэффициент экономической эффективности; — коэффициент отчислений на амортизацию, о. е. (табл. 2); — время максимальных потерь, ч/год [1, рис. 6.1],- число часов использования максимума;— стоимость потерь энергии, руб/(кВтч) [1, рис. 6.2], принять =1000.
Номограммы экономических интервалов сетей различных напряжений и исполнений для выбора оптимальных сечений линий приведены в [1, рис. 7.2—7.25]. Зона, в которую попадает точка с координатами и, показывает экономическое сечение и марку провода.
2. Выбор трансформатора
Выбор мощности трансформатора (автотрансформатора) производится с учетом его перегрузки примерно на 40 % в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов. С учетом этого мощность каждого трансформатора:
, (2.1)
где - максимальная передаваемая мощность;- число трансформаторов.
Трансформатор (автотрансформатор) выбирается исходя из величин мощности, первичного и вторичного напряжений.
Параметры трансформаторов приведены в [1, табл. 6.40-6.49].
3. Определение обобщенных постоянных
СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ
Расчет трансформаторов и линий выполняют с помощью эквивалентных схем замещения, состоящих из сопротивлений и проводимостей для одной фазы. Согласно рекомендациям [1] линии заменяются П-образной симметричной схемой замещения, а трансформаторы (автотрансформаторы) - Г-образной (рис. 2). Сопротивления и проводимости линий и трансформаторов записываются следующим образом:
, , (3.1)
,. (3.2)
Обобщенные постоянные ичетырехполюсников, заменяющих линию и трансформатор определяются по табл. 3. Величиныкомплексные, но здесь и в дальнейшем условно точки над ними не ставятся.
3.1. Сопротивления и проводимости линии
3.1.1. Активные и индуктивные сопротивления линии
Поверхностный эффект в проводах, выполненных из цветных металлов, небольшой. Поэтому активное сопротивление переменному току приравнивается омическому. Активное сопротивление линии длиной с расщепленными проводами:
, (3.3)
где - удельная проводимость; — число проводов в фазе (если нет расщепления, то =1); - сечение расщепленного провода.
Величины активных сопротивлений проводов и кабелей приведены в табл. 4.
Величина индуктивного сопротивления для проводов из меди, алюминия или стали может быть определена по выражению:
, (3.4)
—магнитная проницаемость, Гн/м.
Согласно Международной системе единиц (СИ) абсолютное значение магнитной проницаемости проводов, выполненных из алюминия и меди, может быть приравнено магнитной проницаемости воздуха:
Гн/м.
При двух проводах в фазе индуктивное сопротивление следует уменьшить на 17 %, при трех — на 26 %, по сравнению с нерасщепленным проводом.
При использовании нерасщепленных проводов в фазе второе слагаемое в скобках выражения (3.4) не учитывается. Величины приведены в табл. 4.
3.1.2. Активные и реактивные проводимости линии
Кроме потерь на нагревание проводов в линиях имеются потери от несовершенства изоляции (утечка) и потери, вызванные ионизацией воздуха вблизи проводника (корона). Потери на корону зависят от напряжения, радиуса провода и атмосферных условий. Для их снижения применяется ряд мер: увеличивается сечение, провода расщепляются или делаются полыми.
Корона возникает при напряжениях выше 60 кВ, поэтому ее учет производится только для линии 110 кВ и выше. Если утечкой в линиях пренебречь, то активная проводимость, обусловленная короной:
. (3.5)
Потери на корону приведены в табл. 5. Их величины не зависят от металла провода и поэтому могут приниматься одинаковыми для алюминиевых, медных и стальных проводов.
Реактивные проводимости обусловлены наличием емкостей в линиях и, естественно, имеют емкостный характер. Они не зависят от материала провода и могут быть подсчитаны одинаково для алюминиевых, медных или стальных проводов. Для воздушных линий рекомендуется учитывать реактивную проводимость при напряжениях 110 кВ и выше, так как в нормальных режимах при этих напряжениях емкостные токи начинают оказывать существенное влияние. Величины приведены в табл. 4.
Проводимость линии определяется как:
. (3.6)