7. Расчет и выбор питающих и распределительных линий выше 1кВ

Рассчитать линию электропередачи (ЛЭП) – это значит определить:

- сечение провода и сформировать марку;

- потери мощности;

- потери напряжения.

Сечения провода, соответствующее минимальной стоимости передачи электроэнергии (ээ), называют экономическим. ПУЭ (правила устройства электроустановок) рекомендуют для определения расчетно-экономического сечения (S_эк) метод экономической плотности тока.

где S_эк – экономическое сечение провода, мм;

I_м.р. – максимальный расчётный ток в линии при нормальном режиме работы, А.

Для трёхфазной сети

J_{эк _}- экономическая плотность тока, А/мм; применяется на основании опыта эксплуатации.

J_эк =F(Т_м, вид проводника)

где Т_м - время использования максимальной нагрузки за год, час.

Таблица 7 Экономическая плотность тока

	Тм , час
Проводник – неизолированные провода	1000…3000	3000…5000	5000…8700
Медные	2,5	2,1	1,8
Алюминиевые	1,3	1,1	1,0

Полученное расчетное экономическое сечение (S_эк) приводят к ближайшему стандартному значению.

Если получено большое сечение, то берется несколько параллельных проводов (л) стандартного сечения так, чтобы суммарное сечение было близко к расчётному.

Формируется марка провода, указывается допустимый ток.

Потери напряжения в ЛЭП определяются из соотношения:

где V_лэп - потеря напряжения в одной ЛЭП, %.

Р_лэп - передаваемое по линии активная мощность, М

L_лэп - протяженность ЛЭП, км.

r_о, х_о - активное индуктивное сопротивление на единицу длины ЛЭП.

V_лэп- напряжение передачи, кВ.

Для перевода % в кВ применяется соотношение:

Примечания:

1. Наибольшая допустимая потери напряжения в ЛЭП (V_доп) не должна превышать 10% от номинального значения.

Некоторые марки неизолированных проводов приведены в таблице.

8. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов КЗ следует начинать с составления расчетной схемы, куда наносятся

все исходные данные: ток питающей системы, длина питающей линии, марка питающей линии, мощности трансформаторов и т. д. По расчетной схеме составляется схема замещения, где все элементы схемы выражаются индуктивными и активными сопротивлениями.

Далее представлен примерный образец расчета токов КЗ.

1. Расчет в именованных единицах при среднем напряжении U_ср1

1.1 Сопротивление системы в максимальном и минимальном режимах:

[Ом];

[Ом];

где ; - значение токов трехфазного К3 на шинах питающей подстанции в максимальном и минимальном режиме.

1.2 Активное и индуктивное сопротивление ВЛ

R_Л=R_удL , [Ом];

Х_Л=Х_удL, [Ом],

где R_уд, [Ом/км] – активное сопротивление 1 км провода. Удельное индуктивное сопротивление проводов Х_уд, Ом/км.

1.3 Индуктивное сопротивление трансформатора при среднем

напряжении U_ср1

, [Ом],

где S_Н.Т., МВА – номинальная мощность трансформатора.

1.4 Результирующее полное сопротивление цепи до точки К3 К1.

, [Ом];

, [Ом].

1.5 Ток трехфазного К3 в точке К1.

, [кА];

, [кА].

1.6 Ток двухфазного К3 в точке К1.

, [кА];

, [кА].

1.7 Ударный ток К3 в точке К1.

где К_У – ударный коэффициент.

Ударный коэффициент определяется по кривой зависимости К_У=

1.8 Сверхпереходная мощность К3 в точке К1.

,МВА

1.9 Результирующее полное сопротивление цепи до точки К3 К2

при U_ср1.

, [Ом];

, [Ом].

1.10 Ток трёхфазного К3 в точке К2 при среднем напряжении U_ср1.

, [кА];

, [кА].

1.11 Ток двухфазного К3 в точке К2 при среднем напряжении .

, [кА];

, [кА].

2 Расчёт токов К3 в именованных единицах в точке К2

при среднем напряжении U_ср2 .

2..1 Сопротивление системы и ВЛ, приведенные к среднему напряжению ступени U_ср2 .

, [Ом];

, [Ом];

, [Ом];

, [Ом].

2.2 Индуктивное сопротивление трансформатора.

, [Ом].

2.3 Результирующее сопротивление цепи до точки К3 К2.

, [Ом];

, [Ом].

2.4 Ток трехфазного К3 в точке К2.

, [кА];

, [кА].

2.5 Ток двухфазного К3 в точке К2.

, [кА];

, [кА].

2.6 Ударный ток в точке К2.

, [кА].

где К_У – ударный коэффициент.

3. Расчёт токов К3 в относительных единицах

Принимаем за базисную мощность S_б=100 МВА и приводим к ней все сопротивления.

3.1 Сопротивление системы в относительных единицах в максимальном и минимальном режимах.

,

где ,МВА – сверхпереходная мощность К3 на шинах питающей ПС (системы).

3.2 Относительные базисные сопротивления ВЛ

3.3 Относительное базисное сопротивление трансформатора.

3.4 Схема замещения

Все сопротивления отнесены к одной и той же базисной мощности поэтому составляем общую схему замещения для двух точек К3 и указываем на ней все относительные базисные сопротивления.

.

3.5 Базисное напряжение U_б=U_ср1.

Базисный ток первой ступени (определяется при заданной величине S_б и U_б=U_ср1 вместе К3 К1).

, [кА]

3.6 Результирующие относительные базисные сопротивления цепи К3 до точки К1

;

3.7 Ток трёхфазного К3 в точке К1

, [кА];

, [кА]

3.8 Базисное или среднее напряжение второй ступени U_б=U_ср2

Базисный ток при среднем напряжении в точке К3 К2

, [кА]

0. Результирующие относительные базисные сопротивления цепи

К3 до точки К2

, [Ом];

[Ом]

3.10 Ток трёхфазного К3 в точке К2

, [кА];

, [кА].

Результаты расчёта токов К3 в именованных и относительных единицах

должны совпадать. Расчёт в именованных единицах более нагляден, расчёт

в относительных единицах более удобен.