2015-04-30
846
Для определения сечения на отдельных участках линии по допустимой потере напряжения при условии постоянства плотности тока на всех участках для схемы рисунка 2.1 напишем выражение допустимой активной потери напряжения для всей линии:
(2.7)
Задавшись на всех участках, согласно условию постоянной плотности тока, 
получим:
(2.8)
откуда 
, или для линии с любым числом нагрузок
т (2.9)
Определив jпост, находят сечение проводов для каждого участка из соотношения 
, после чего делается проверка на допустимую потерю напряжения для фактических значений r0 и x0 и допустимый по нагреву ток нагрузки.
Метод расчета сети, рекомендуемой ПУЭ, по экономической плотности тока учитывает главнейшие факторы, влияющие на экономичность сооружения, и поэтому является основным. Однако сечение проводов, выбранное по этому методу, может не обеспечить допустимой потери напряжения, поэтому предварительно следует определить плотность тока Iпост, обеспечивающую заданную потерю напряжения. Если полученное значение Iпост будет меньше экономической плотности тока Iэ, то принимается Iпост, если Iпост > Iэ, то принимается экономическая плотность тока.
Для более точной оценки экономичности запроектированной сети, а также для сетей сложной конфигурации должны быть выполнены технико-экономические подсчеты с определением капитальных затрат, потерь электрической мощности и энергии и эксплуатационных расходов для нескольких возможных вариантов.
Сказанное иллюстрируется приведенным ниже примером.
Пример
а) Определить сечения сталеаллюминиевых проводов воздушной линии передачи трехфазного тока напряжением 35 Кв, питающих два промышленных предприятия по схеме, изображенной на рисунке 1.1.
Рисунок 2.1 - Схема к примеру
На схеме даны нагрузки (в МВт и MB Ар), а расстояния (в км).
Коэффициент мощности потребителей cos φ = 0,8. Расстояние между осями горизонтально расположенных проводок линии 3,0 м. Допустимая потеря напряжения 8%.
Для выбора наивыгоднейшего решения произвести технико-экономический расчет, принять стоимость установленного 1 КВтна электростанции 2000 руб/КВт, стоимость 1 КВт.ч электроэнергии 2 руб/КВт.ч, отчислении на амортизацию и ремонт линии 7,0 %.
Решение:
Допустимая потеря напряжения 
Приняв среднее значение реактивного сопротивления линии х0 = 0,4 Ом/км, находим:
Допустимая потеря напряжения от активных нагрузок
Определяем плотность jпост, при которой будет обеспечиваться указанная потеря напряжения:
.
Токи на участках:
; 
.
Сечения проводов:
- принимаем АС-185; r0=0,16 Ом/км;
- принимаем АС-70; r0=0,43 Ом/км.
Определяем сечение магистрали по заданной допустимой величине потери напряжения:
-
принимаем АС-150; r0=0,20 Ом/км;
Определяем сечения проводов ответвлений. Действительная потеря напряжения на участке А1:
.
Допустимая потеря напряжения для ответвления 12
.
Ответвление 12
.
.
-
принимаем АС-120/27; r0=0,25 Ом/км;
Для окончательного выбора варианта производим технико-экономический подсчет для обоих вариантов (используя данные таблицы 1 Приложения 1).
Таблица 2.1
| Наименование технико-экономических показателей | Вариант 1 (по постоянству плотности тока) | Вариант 2 (по заданной допустимой величине потери напряжения) |
| Потери мощности, кВт | 3∙(2062∙0,16∙15+ +82,62∙0,43∙10) = 394 | 3∙(2062∙0,20∙15 + +82,62∙0,25∙10) = 382 |
| Стоимость потерь электрической энергии (при τ=1800ч), тыс. руб. | 10-3∙2∙1800∙394=1418 | 10-3∙2∙1800∙382=1375 |
| Стоимость линий, тыс. руб. | 72,8∙15+25,7∙10=1349 | 60∙15+51∙10=1410 |
| Стоимость добавочной мощности на электростанции для покрытия потерь, тыс. руб. | 2∙394=788 | 2∙382=764 |
| Полная величина капитальных затрат, тыс. руб. | 1349+788=2137 | 1410+764=2174 |
| Отчисление на амортизацию и ремонт (7%), тыс. руб. | 0,07∙2137=150 | 0,07∙2174=152 |
| Полная стоимость ежегодных эксплуатационных расходов, тыс.руб. | 1418+150=1568 | 1375+152=1527 |
По капитальным затратам второй вариант выходит немного затратнее. Но так как потери в первом варианте больше, то и эксплуатационные расходы для него превышают эксплуатационное расходы второго варианта на сопоставимую сумму с разницей в капзатратах, поэтому окончательно должно быть принято сечение АС-150 на первом участке и AC-120 на втором.
Задание на расчетную часть лабораторно-практической работы:
Воздушная сеть трехфазного тока (см. рис. 2.2) с номинальным напряжением 640 В выполняется сталеалюминиевыми проводами со средним геометрическим расстоянием между проводами 600 мм. На схеме сети и в вариантах задания даны нагрузки в киловаттах, а также расстояние между точками приложения нагрузок в метрах.
Рис. 2.2. - Схема к заданию
l1=N;
l2=(100-N);
l3=N/2;
l4=2∙N;
l5=75+N/2;
P1=N+80;
P2=N/2+70;
P3= P1- P2;
P6= P2/6;
P5=N;
P4= P2- P5- P6;
Q1=(100-N)/2+40;
Q2=0,8∙Q1;
Q3=0,2∙Q1;
Q4=0,3∙Q2;
Q5=0,2 Q2;
Q6=0,5∙Q2.
В случае, если P4 окажется <0, принять P4 =0
Коэффициент мощности потребителей cos φ = 0,8. Расстояние между осями горизонтально расположенных проводок линии 3,0 м. Допустимая потеря напряжения 8%.
Определить сечения сталеаллюминиевых проводов воздушной линии передачи трехфазного тока с помощью изученных методов. Для выбора наивыгоднейшего решения произвести технико-экономический расчет, принять стоимость установленного 1 КВтна электростанции 2000 руб/КВт, стоимость 1 КВт.ч электроэнергии 2 руб/КВт.ч, отчислении на амортизацию и ремонт линии 7,0 %.
Произведите проверку расчета путем моделирования заданных условий на программе «Расчет сечений проводников».
