ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЛЭП

Электрические расчеты ЛЭП выполняют с целью выбора надежных и экономичных сечений проводов (жил кабелей), а также оценок техникоэкономических показателей транспорта (передачи) электроэнергии. Определяют следующие величины: токи средние, эффективные, максимальные; потери напряжения; технологические расходы (потери) активной и реактивной энергии; эквивалентные сопротивления, отнесенные к выходным зажимам ТП.

Токи фазы первичной ЛЭП определяют при известной активной Р и реактивной Q мощности на входных зажимах ТП. В этом случае при номинальном напряжении UHOM справедливо соотношение

Из (4.15) получим

Средние значения активной и реактивной мощности можно найти но соответствующим расходам энергии за некоторый период.

В случае выпрямительных агрегатов (ВА) токи на входе 1 и выходе Id при выпрямленном напряжении на холостом ходу Ud() связаны зависимостью

где К - ^1ном—коэффициент трансформации и выпрямления.

Udo

Пример. Пусть С/|ном= 10,5 кВ, Ud0 « 0,65 кВ, тогда К = 10,5/0,65 « ~ 16,15. Допустим, ток на выходных зажимах Id= 1615 А, тогда по (4.17)

Интегральные параметры токов определяют по графикам I(t) или Р(1) и Q(t) за период Т. Средний и эффективный (среднеквадратичный) токи можно найти по формулам

В формуле (4.18) интегрирование можно заменить суммированием по участкам величин , где 1 • - средний ток на участке продолжительностью Д?;-.

Отношение — = Кф называют коэффициентом формы графика на-

h о

грузок или коэффициентом эффективности. Величина этого коэффициента для ТП заключена в пределах: Кф «1,02...1,07.

Потери напряжения (AU) в ЛЭП определяю! с целью оценки качества электроэнергии на входных зажимах ТП. Расчеты AU ведут по одной фазе, а затем переходят к трехфазной системе. Расчетная схема фазы линии показана на рис. 4.9, а. При длине линии I активное и индуктивное сопротивления:

Без учета проводимостей схему замещения фазы ЛЭП можно представить, как изображено на рис. 4.9, б. Фаза нагружена током 1 при коэффициенте мощности на выходе cos2. На рис. 4.9, в показана векторная диаграмма потерь напряжения.

Трехфазная линия (а), ее схема замещения (б) и векторная диаграмма (в)

Рис. 4.9. Трехфазная линия (а), ее схема замещения (б) и векторная диаграмма (в)

Вектор напряжения источника питания U[ф (ов) будет равен геометрической сумме векторов U2ф (оа), AUR (ас) и AUx (св). Потеря напряжения в линии определяется разностью: АС/ф = U[^ -U2§ ? Определение потерь напряжения аналитическим путем возможно, если векторы AUR и AUX проектировать на направление вектора AU2ф. Тогда можно записать, что

Замена AUф на А?/ф вносит погрешность, которая не превышает 3-5 % от А(Уф, и находится в пределах точности измерений.

Потери линейного напряжения

Выражение для AU можно записать через активную и реактивную мощности, определяемые по формулам

Определив из (4.21) cos(p2 и sin ср2 и подставив их в (4.20), получим расчетную формулу

Эквивалентное сопротивление ЛЭГ1 RM необходимо для определения влияния питающей системы на режимы в тяговой сети. Это сопротивления, приведенные к выходным зажимам ТП. В общем случае эквивалентное сопротивление определяют по формуле

где Uj ном» Id ном - номинальные напряжения и токи ТИ по стороне постоянного тока; Кл - коэффициент линии.

Коэффициент линии - это коэффициент пропорциональности между относительными величинами потерь напряжения в линии и нагрузки на стороне постоянного тока, т. е.

где Id - текущее значение нагрузки по стороне постоянного тока. Выразив Кл из формулы (4.24) и подставив в (4.23), получим

Если принять P = Ud HOHId, Q = (0,35...0,50)Р (соответствует cos(p2 « * 0,90...0,95), то с учетом (4.17), (4.22) и (4.25) получим расчетную формулу

Пример. Пусть ЛЭП выполнена кабелем марки СБ-70 на ?/iH0M = 10,5 кВ, выпрямленное напряжение = 0,65 кВ. Определить Rm при длине линии 2 км.

Решение. Активное сопротивление ЛЭП по (4.1) без учета температуры R = 18,87 -2/70 = 0,54 Ом, х = 0,08-2 = 0,16 Ом, Кла = 10,5/0,65 = 16,15, cos(p= 0,95:

Из данного примера можно заключить, что эквивалентные сопротивления первичных ЛЭП относительно невелики по сравнению с сопротивлениями тяговой сети.

Потери мощности активные и реактивные в ЛЭП можно определять по формулам

Сечения проводов ВЛ и жил кабелей (КЛ) выбирают по экономической плотности тока из условия

где /|э - среднеквадратичный ток, определенный но графику /(/) в средние сут-

2

ки года;/, - экономическая плотность тока, А/мм (выбирается по рекомендациям ПУЭ, см. таблицу). Сечения проводов проверяют по нагреву из условия

I

где /fmax - максимальный ток фазы ЛЭП за интервал усреднения t в интенсивные сутки года. Время усреднения t принимают равным для ВЛ 20 мин и для КЛ 30 мин.

Экономические плотности тока, А/мм2 по ПУЭ

11ровода, кабели

Материал

Продолжительность использования максимума нагрузки, ч/г

3000...5000

5000...8700

Голые провода и шины

Медные

2,1

1,8

Алюминиевые

1,1

1,0

Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливенилхло- ридной изоляцией с жилами

Медные

2,5

2,0

Алюминиевые

1,4

1,2

Кабели с резиновой и пласт- массовой изоляцией с жилами

Медные

3,1

2,7

Алюминиевые

1,7

1,6

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >