Розв*язання
Визначаємо реактивні потужності споживачів за формулою:
Для cos φ = 0,85 тангенс кута становить (додаток 14) tgφ = 0,6197.
Наносимо на розрахункову схему активні і реактивні значення навантаження.
Рис. 11.2. Розрахункова схема мережі до прикладу 11.
Перерізи проводів визначаємо за аварійним режимом роботи мережі. Допустима втрата напруги в аварійному режимі становить:
При виході з ладу джерела живлення В (або обриві проводів на ділянці В-З):
- втрати напруги від реактивного опору
де хо- реактивний опір проводів повітряної лінії напругою 10 кВ (хо ~ 0,4 Ом/км);
Qі, - реактивна потужність і-го споживача, квар;
Іі, - відстань до і-го споживача, км;
U - напруга мережі, кВ;
- втрати напруги від активного опору не повинні перебільшувати
Площу поперечного перерізу проводів визначаємо за формулою:
де Рі - активна потужність і-го споживача, кВт;
γ-активна питома провідність алюмінієвих проводів (γ = 32 106 См/м)
Приймаємо провід А35 (мінімально допустиме січення за додатком 25).
При виході з ладу джерела живлення А (або обриві проводів на ділянці А-1):
Приймаємо провід A3 5.
Отже, для обох аварійних режимів необхідно провід А35.
Визначаємо значення активних потужностей, які передаються з джерел живлення в нормальному режимі роботи мережі.
З джерела живлення А (ділянка А-1):
З джерела живлення В (ділянка В-З):
Для перевірки правильності розрахунків складаємо баланс потужностей:
555 +595 = 400 + 250 +500
1150кВт=1150кВт.
Баланс потужностей підтверджує правильність розрахунків.
Визначаємо значення активних потужностей на інших ділянках лінії, використовуючи перший закон Кірхгофа і знаходимо точку струмоподілу. Активна потужність на ділянці 1-2:
Активна потужність на ділянці 3-2:
До точки 2 потужності підходять з двох сторін-точка струмоподілу:
Значення реактивних потужностей на ділянках визначаємо за формулою 11.1.
Рис. 11.3. Умовне ділення лінії в точці струмоподілу.
Визначаємо втрати напруги на ділянках лінії для нормального режиму роботи:
-ділянка
А-1:
-ділянка
В-3:
-ділянка
1-2:
-ділянка
3-2:
Напруга у вузлових точках мережі і її відхилення для нормального режиму роботи мережі:
-точка 1:
-точка 2:
-точка 3:
Відхилення напруги в точці 2 (найвіддаленіша точка) для нормального режиму становить ∆U%2 = 2,16%. що не перевищує допустимого Uдоп=4%.
Визначаємо втрати напруги на ділянках лінії для випадку - обрив проводів на ділянці А-1 або вихід з ладу джерела живлення А:
-
ділянка В-3:
-ділянка
3-2:
-ділянка
1-2:
Напруга у вузлових точках і її відхилення для даного аварійного режиму:
- точка 3
- точка 2:
-точка 1:
Відхилення напруги у найбільш віддаленій, для даного випадку, точці 1 лінії становить ∆U%1, = 6.06 %. що менше ∆Uав = 9 %.
Визначаємо втрати напруги на ділянках лінії для випадку - обрив проводів на ділянці В-3 або вихід з ладу джерела живлення В:
-
ділянка А-1:
-ділянка
1-2:
-ділянка
3-2:
Напруга у вузлових точках і її відхилення для даного аварійного режиму:
-точка 1:
-точка 2:
-точка 3:
Відхилення напруги у найбільш віддаленій, для даного випадку, точці 2 лінії становить ∆U%3 = 6,5%, що менше ∆Uав= 9%.
Будуємо графік розподілу напруг по довжині лінії.
Рис. 11.4. Графік розподілу напруг по довжині лінії.
Таблиця 11.1. Варіанти завдань до практичної роботи №11
Варіант |
Потужність,кВт |
Довжина ділянки, KM |
cos |
Район за оже-леддю |
U , % |
Uae, % |
Dcp, м |
|||||
Р1 |
р2 |
Р3 |
|
|
|
|
||||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
500 600 240 620 400 550 800 560 580 300 440 780 520 700 790 570 350 900 650 690 610 730 640 660 480 420 490 630 750 590 |
300 350 320 500 600 380 500 350 260 200 330 400 250 400 500 310 300 600 360 350 340 510 520 500 220 300 320 500 430 360 |
600 550 500 400 510 220 700 400 490 340 900 560 700 610 880 600 520 800 750 550 850 790 820 870 660 630 580 690 640 430 |
3 3 4 2 5 3 4 3 3 5 3 4 4 3 5 2 3 2 3 4 3 3 5 2 5 4 2 4 3 4 |
4 3 5 2 2 4 3 4 2 2 4 4 3 3 2 4 4 3 2 2 3 2 2 2 2 5 5 3 3 2 |
2 4 2 3 4 4 2 3 2 2 4 2 2 3 4 4 4 3 4 2 3 2 2 3 3 4 5 2 4 3 |
3 2 2 5 3 2 5 4 5 4 2 3 3 4 3 3 2 5 2 3 4 5 4 5 3 2 3 3 2 3 |
0.82 0,90 0,94 0,84 0,88 0,82 0,92 0,84 0,90 0,94 0,82 0,88 0,92 0,86 0,82 0,90 0,92 0.82 0,94 0.80 0,90 0,86 0,94 0,82 0,86 0,92 0,94 0,90 0,88 0,84 |
III III IV IV III IV III IV ІІІ III IV IV ІІІ IV III III IV IV IV III IV III III IV IV ІІІ IV III IV III |
4 5 4 4 5 4 6 4 4 4 5 6 5 6 6 5 4 6 5 4 5 5 6 5 5 4 4 5 5 4 |
9 10 9 9 10 9 11 9 9 9 10 11 10 11 11 10 9 11 10 9 10 10 11 10 10 9 9 10 10 9 |
1,0 0,8 1,2 1.5 1,2 1,5 1,5 1,0 0,8 1,2 1,5 1,5 1,0 1,2 1,5 0,8 1,5 0.8 1,0 0.8 1,0 1,2 1,0 1,5 1,2 1.5 1,0 0,8 1,5 1,2 |
Питання для самоконтролю
1. Які електричні мережі називаються замкнутими?
2. Які переваги мають замкнуті мережі порівняно з розімкнутими?
3. Чим відрізняються складні замкнуті мережі від простих?
4. Які недоліки мають замкнуті мережі?
5. Які переваги замкнутих мереж?
6. Як визначається розподіл потужностей в лініях з двостороннім живленням?
7. Яка послідовність розрахунку мереж з двостороннім живленням?
Практична робота № 12
Розрахунок струмів короткого замикання методом відносних одиниць
Навчальна мета: отримання практичних навиків по розрахунку струмів короткого замикання методом відносних одиниць.
Програма роботи
1. Складання схеми заміщення по розрахунковій схемі електричної мережі.
2. Визначення відносних опорів елементів схеми.
3. Визначення трифазних і двофазних струмів короткого замикання в розрахункових точках.
4. Визначення потужності короткого замикання в розрахункових точках.
Послідовність виконання роботи
1. Ознайомтесь з методичними вказівками до виконання роботи.
2. Випишіть умову задачі (приклад 12) з вихідними даними свого варіанту (табл. 12.1) і нарисуйте розрахункову схему електричної мережі (рис 12.1).
3. Складіть схему заміщення (рис 12.2).
4. Проведіть розрахунки по визначенню відносних опорів елементів схеми і нанесіть їх значення на схему заміщення.
5. Визначте трифазні і двофазні струми короткого замикання, а також їх потужності в розрахункових точках.
6. Проаналізуйте проведену роботу.
Зміст звіту
1. Розрахункова схема електричної мережі і вихідні дані свого варіанту.
2. Схема заміщення.
3. Розрахунки по визначенню струмів короткого замикання і їх потужностей в розрахункових точках електричної мережі.