Диплом в сборе (1229381), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

– в лесистых районах уменьшается ширина просек и устраняется риск пожаров при падении проводов;

– возможно сооружение ВЛ без вырубки зеленых насаждений в населенных пунктах, уменьшаются безопасные расстояния до зданий и других инженерных сооружений;

– повышается безопасность в зонах обледенения, уменьшаются не менее чем на 30 % гололедноветровые нагрузки на опоры;

– облегчается сооружение новых линий вне зависимости от существующих;

– снижается падение напряжения вследствие малого реактивного сопротивления;

– в населенных пунктах при прокладке по фасадам зданий отсутствует необходимость установки части опор, загромождающих тротуары, возможна прокладка полностью или частично скрытой сети, облегчается присоединение ответвлений в здания;

– исключается возможность хищения электроэнергии.

Недостатком СИП является их высокая стоимость, но срок окупаемости капитальных затрат значительно ниже нормативного благодаря ранее перечисленным преимуществам.

Согласно [10] на воздушных линиях 10 кВ применяются защищенные провода марки СИП-3 с токопроводящей жилой из алюминиевого сплава, с защитной изоляцией из светостабилизированного сшитого полиэтилена.

Сечения проводников должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями и должны быть проверены по экономической плотности тока. Проверке по экономической плотности тока согласно [11] не подлежат:

– сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000-5000 ч;

– ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;

– сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений;

– проводники, идущие к резисторам, пусковым реостатам и т.п.;

– сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

Проверка по нагреву длительным рабочим током:

(2.6)

Экономически целесообразное сечение определяется из соотноше­ния [8]:

(2.7)

где – расчетный ток в час максимума, определяемый по формуле [3], А:

(2.8)

где – полная мощность i-го участка сети, кВА; – нормированное значение экономической плотности тока, определяемое в зависимости от материала токоведущего проводника, конструкции линии и времени использования максимальной нагрузки (Т), А/мм². При Т ≥ 3000-5000 ч, – для неизолированных алюминиевых проводов; – для защищенных проводов (СИП-3) 10-20 кВ [8].

Произведем расчет для участка ПС № 39 – КТП-250 железнодорожного разъезда Хатыми.

Расчетный ток в час максимума по формуле (2.8), А:

Экономически целесообразное сечение проводника по формуле (2.7), мм²:

Аналогично по формулам (2.7)-(2.8), рассчитываем расчетный ток и экономически целесообразное сечение проводника для участка ПС №39 – КТП-400 железнодорожного разъезда Огоньер.

С учетом перспективы развития железнодорожных разъездов Хатыми и Огоньер, и увеличения нагрузок КТП-250 и КТП-400 примем к проектированию на всем участке провод СИП-3 с номинальным сечением токопроводящей жилы 35 мм².

2.3.2 Определение активного и индуктивного сопротивления линии

Активное сопротивление воздушных и кабельных линий определяется по формуле из [3], Ом:

(2.9)

где – активное погонное сопротивление линии, Ом/км; – длина линии, км.

Активное погонное сопротивление линии определяется по формуле из [3], Ом/км:

(2.10)

где – удельная проводимость материала провода, См/м; – сечение фазного провода (жилы), мм². Удельная проводимость алюминия , при температуре 20 ⁰С.

Величину индуктивного сопротивления линии длиной определяется по следующей формуле [8], Ом:

(2.11)

Индуктивное сопротивление, отнесенное к 1 км линии, определяется по формуле, Ом/км:

(2.12)

где при частоте 50 Гц, для проводов из цветных металлов ; – фактический радиус многопроволочных проводов, м [8].

Величина среднегеометрического расстояния между фазными проводами (жилами), зависит от расположения фазных проводов (шин).

(2.13)

где – действительные расстояния между проводами [3], м.

Фазы ВЛ могут располагаться горизонтально или по вершинам треугольника, жилы трехжильного кабеля – по вершинам равностороннего треугольника. Тогда формула (2.12) примет следующий вид:

(2.14)

При отсутствии справочных данных фактический радиус многопроволочных проводов можно определить по суммарной площади сечения токоведущей и стальной части провода, увеличив его с учетом скручивания на 15-20%, т.е.:

(2.15)

Приведем расчет воздушной линии СИП-3 1х35-10 для участка ПС № 39 – железнодорожный разъезд Хатыми. Активное погонное сопротивление линии:

Активное сопротивление воздушной линии:

Индуктивное сопротивление, отнесенное к 1 км линии:

Величина индуктивного сопротивления линии:

Аналогично рассчитаем величины активного и реактивного сопротивлений линии для участка ПС №39 – КТП-400 железнодорожного разъезда Огоньер:

2.3.3 Определение потери напряжения в сети

При передаче электроэнергии от источника питания до приемника электрической энергии, величина напряжения в линии по мере удаления от источника питания уменьшается вследствие того, что активное сопротивление линии не остается постоянным. Оно зависит от температуры провода, которая определяется температурой окружающего воздуха (среды), скоростью ветра и значением проходящего по проводнику тока.

Отклонение напряжения влияет на работу как непосредственно электроприемников, так и элементов электрической сети. Отрицательные отклонения напряжения приводят к снижению освещенности, что может быть причиной травматического случая и уменьшения производительности труда. Отклонения напряжения влияют на потери холостого хода и нагрузочные потери в трансформаторах и линиях электропередачи, на зарядную мощность линий.

Установившееся напряжение – разность между фактическим напряжением в точке присоединения к сети и номинальным напряжением.

По [12] нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения δUу на выводах приемников электрической энергии должны быть равны соответственно +/-5 и +/-10% от номинального напряжения электрической сети.

Потерю напряжения определяем по формуле, В [9]:

(2.16)

где – соответственно активная и реактивная мощности на i-м участке, определяемые по заданным нагрузкам; активное и реактивное сопротивление i-го участка сети; – число последовательных участков; – соответственно потери напряжения в активном и реактивном сопротивлениях.

Уровень напряжения в конце линии определяется как разность напряжения в начале линии и потерь, В:

(2.17)

Расчет потерь напряжения на участке для участка ПС № 39 – КТП-250 железнодорожного разъезда Хатыми по формуле (2.16), В:

Активная (кВт) и реактивная (кВАр) мощности на данном участке определяются как:

где – коэффициент мощности КТП-250 на железнодорожном разъезде Хатыми. Тогда:

Рассчитаем уровень напряжения в конце линии по формуле (2.17):

Величина потери напряжения до КТП-250 на железнодорожном разъезде Хатыми составит 279,192 В, а минимальный уровень напряжения в конце линии составит 10 220,808 В, что на 2,7% ниже номинального, и удовлетворяет требованиям о допустимом отклонении напряжения.

Аналогично по формулам (2.16) и (2.17) рассчитаем величину потери напряжения в линии и напряжения в конце линии для участка ПС №39 – КТП-400 железнодорожного разъезда Огоньер:

Величина потери напряжения до КТП-400 на железнодорожном разъезде Огоньер составит 183,216 В, а минимальный уровень напряжения в конце линии составит 10 316,784 В, что на 1,7% ниже номинального, и удовлетворяет требованиям о допустимом отклонении напряжения.

2.4 Расчет токов короткого замыкания в системе электроснабжения

Под замыканием понимается случайное соединение токоведущих частей фаз (полюсов) электроустановки друг с другом или с землей [13].

В трехфазных сетях переменного тока различают пять основных видов замыканий:

– однофазное (на землю);

– двухфазное;

– двухфазное на землю;

– трехфазное;

– трехфазное на землю.

Все вышеперечисленные замыкания, исключая однофазное на землю в сети с изолированной нейтралью, называют короткими замыканиями (КЗ), так как во время КЗ токи в фазах сети резко увеличиваются до значений, во много раз превышающий максимальный рабочий ток рабочего режима. Наступает аварийный режим КЗ, при котором токоведущие части и аппараты подвергаются значительным электродинамическим (механическим) и термическим (тепловым) воздействиям и поэтому должны быть выбраны с учетом этих воздействий, а коммутационные аппараты проверяются также и на коммутационную способность. Для их правильной оценки необходимо определить максимальное значение тока КЗ в заданной точке сети в любой момент времени после начала КЗ.

Короткие замыкания в электрических системах возникают при нарушении изоляции токоведущих элементов электрических устройств, в результате ее естественного старения (износа), своевременно не выявленного путем профилактических испытаний или каких либо повреждений в эксплуатации. Возможны повреждения изоляции при перенапряжениях, например, при прямых ударах молнии в провода воздушных линий или распределительные устройства.

Таким образом, вычисление токов короткого замыкания необходимо для:

1. выбора электрооборудования;

2. выбора средств ограничения токов короткого замыкания;

3. проектирования релейной защиты.

Учитывая дискретный характер изменения параметров электрооборудования, расчет токов КЗ для его проверки допускается производить приближенно, с принятием ряда допущений, при этом погрешность расчетов токов КЗ не должна превышать 5-10 % [14].

Расчетная схема, как правило, включает в себя все элементы электроустановки и примыкающей части энергосистемы, исходя из условий, предусмотренных продолжительной работой электроустановки с перспективой не менее чем в 5 лет после ввода ее в эксплуатацию.

При проверке электрических аппаратов и жестких проводников вместе с относящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями на электродинамическую стойкость расчетным видом КЗ является трехфазное КЗ. При этом в общем случае допускается не учитывать механические колебания шинных конструкций.

При проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость (тяжение, опасное сближение и схлестывание проводников) расчетным видом КЗ является двухфазное КЗ. Расчет на схлестывание должен производиться с учетом конструкции системы гибких проводников, значения тока КЗ и расчетной продолжительности режима КЗ.

При проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость расчетным видом КЗ в общем случае является трехфазное КЗ. При проверке на термическую стойкость проводников и аппаратов в цепях генераторного напряжения электростанций расчетным может быть также двухфазное КЗ, если оно обуславливает больший нагрев проводников и аппаратов, чем при трехфазном КЗ.

Характеристики

Список файлов ВКР