7.2 Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. В городской электрической сети от шин центра питания ЦП к шинам распределительного пункта РП проложено два кабеля напряжением 10кВ длиной L = 3,0 км с алюминиевыми жилами с площадью сечения 240 мм² каждый (рисунок 7.4). К первой секции РП подключена нагрузка S₁ =3,5 МВА, а ко второй секции — S₂ =1,5 МВ-А. Определить оптимальный режим работы межсекционного выключателя МСВ (включен или отключен) по критерию минимума суммарных потерь активной мощности в кабельных линиях.

Рисунок 7.3 Схема сети

7.3 Вопросы для самоконтроля знаний

7.3.1 Какие известны критерии оптимизации параметров систем передачи и распределения электроэнергии?

7.3.2 Каковы наиболее характерные пути оптимизации параметров электрических сетей?

7.3.3 Какие наиболее характерные способы применяют для оптимизации режимов электрических сетей?

7.3.4 Как зависят потери мощности в линии высокого напряжения от рабочего напряжения?

7.3.5 Как формулируется задача оптимизации размещения средств компенсации реактивной мощности?

7.3.6 Как влияет сокращение продолжительности ремонта элементов электрической сети на потери электроэнергии в ней?

8 Расчет токов симметричных нессиметричных коротких замыканий в электрических системах

Цель занятия. Приобретение навыков по расчету токов короткого замыкания в сетях напряжением 380/220 В.

8.1 Расчетные формулы

Расчет токов КЗ в сельских сетях 380/220 В, питаемых от распределительных сетей системы через понизительные трансформаторы, проводят при условии, что на шинах высшего напряжения понизительного трансформатора напряжение неизменно и равно номинальному значению. Таким образом, при определении результирующего сопротивления до точки КЗ можно учитывать активные и индуктивные сопротивления лишь трансформатора и проводов линии 0,38 кВ.

Расчеты сводятся, как правило, к определению максимального тока трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ трансформатора и тока однофазного КЗ в наиболее электрически удаленной точке линии, например в точке К1 (рисунок 8.1). Значение тока трехфазного КЗ необходимо для проверки устойчивости аппаратуры и согласования действия защит трансформатора и линий 0,38 кВ, а по току однофазного КЗ проверяют эффективность системы зануления.

Ток трехфазного КЗ в точке в именованных единицах

,

где - базисное напряжение, В;

сопротивления соответственно трансформатора и линии, приведенные к базисному напряжению, Ом.

Рисунок 8.1 Схема сети 380/220 В для расчета токов КЗ

Активные и индуктивные сопротивления трансформатора и линии

Ток КЗ в относительных единицах

где базисный ток, А.

Сопротивления трансформатора и линии в относительных единицах

Максимальный ток трехфазного КЗ на шинах 0.4 кВ трансформатора (точка )

;

В выражении величина представляет собой относительное значение максимального тока трехфазного КЗ при номинальных условиях, то есть по отношению к номинальному току трансформатора.

Токи однофазного КЗ в сетях 380/220 В определяют по приближенной формуле

где - фазное напряжение сети;

- полное сопротивление трансформатора току замыкания на корпус;

- полное сопротивление петли фазный - нулевой провода линии

Если линия выполнена проводами разных марок и сечений, то сначала определяют сопротивление петли для каждого участка, а затем суммированием находят полное сопротивление .

Для проводов из любого материала принимают, что внешнее индуктивное сопротивление петли = 0,6 Ом/км. Если фазный и нулевой провод линии выполнены из цветных металлов, то их внутренним сопротивлением пренебрегают ( ). При наличии стальных проводов их активное и внутреннее индуктивное сопротивления в расчетах принимают для токов, при которых обеспечивается автоматическое отключение линии при замыкании

-ях между фазным и нулевым проводом. При защите линии плавкими предохранителями или автоматическими выключателями с тепловыми расцепителями этот ток должен не менее чем в три раза превышать номинальный ток плавкой вставки или теплового расцепителя.