Каковы особенности расчета режимов местных электрических сетей?
Распределительные (местные) электрические сети – это сети с воздушными линиями напряжением 35 кВ и ниже и кабельными линиями 10 кВ и ниже. Они содержат большое количество линий, трансформаторов и узлов нагрузок, что делает расчеты их режимов объемными. Вместе с тем такие сети имеют ряд особенностей, учет которых позволяет упростить расчет их режимов.
Электрический расчет местных сетей ведется на основе следующих упрощений:
- Не учитывают зарядные мощности линий, т.к. зарядная мощность в местных сетях мала по сравнению с их пропускной способностью.
- Для кабельных линий, как правило, не учитывают их индуктивные сопротивления. Они малы по сравнению с соответствующими сопротивлениями воздушных линий из-за малых расстояний между фазами. Кроме этого, местные сети выполняются, в основном, проводниками небольших сечений, поэтому в них активное сопротивление значительно превышает индуктивное.
- Пренебрегают потерями холостого хода трансформаторов. Их величина соизмерима с погрешностью, с которой задаются мощности в узлах нагрузки. Потери холостого хода учитываются лишь при подсчете потерь активной мощности и электроэнергии во всей сети.
- При расчете потоков мощности в линиях иногда не учитывают потери мощности: считают, что мощность в конце и начале линии одинакова. Данное допущение эквивалентно тому, что величины напряжения во всех узлах сети одного номинального напряжения принимают одинаковыми. Однако потери мощности в линиях обязательно учитываются при оценке потерь мощности или энергии в сети.
|
|
|
- Расчет напряжений в узлах ведется по потере напряжения, которую определяют по номинальному напряжению. Это означает, что пренебрегают поперечной составляющей падения напряжения.
Рис. 16 – Принципиальная схема местной электрической сети
Обычно расчет режима местной электрической сети сводится к определению мощностей (токов) на участках линий и напряжений в узлах. Из напряжений интерес представляет точка с наиболее низким значением, которое должно быть не меньше допустимого. Вместо определения самого низкого из напряжений в узлах обычно находят наибольшую потерю напряжения, под которой понимают разницу между напряжениями источника питания и узла с самым низким напряжением.
Как осуществляется проверка проводов ВЛ и жил кабелей по условиям нагрева?
Все проводники линий электропередачи должны выбираться (или проверяться) по условию нагревания. Это требование связано с тем, что для проводников воздушных и кабельных линий устанавливаются вполне определенные длительно допустимые температуры. При чрезмерном нагреве проводника и последующем охлаждении он может потерять свои механические свойства.
|
|
|
В воздушных линиях при нагреве проводов происходит увеличение их длины в пролете и, как следствие, увеличивается стрела провеса, что может привести к недопустимому уменьшению расстояния проводов до земли и до пересекаемых инженерных сооружений. На воздушных линиях всегда имеются вдоль длины соединения проводов, а также места присоединения проводов к концевым устройствам на подстанциях. Контактные соединения со временем окисляются, причем тем больше, чем выше их температура. Следствием этого является увеличение их сопротивлений с последующим их нагреванием, приводящим к разрушению. Для сталеалюминиевых проводов может быть допущена температура 120°С. Однако с учетом возможного окисления контактов при выборе площади сечения проводников она принимается равной 70°С.
Длительно допустимый ток 1доп можно найти из уравнения теплового балан-
са провода в установившемся режиме:
где Rt — сопротивление провода при эксплуатационной температуре, Ом/м;
Qp — теплота, поглощенная проводом от действия солнечной радиации, Вт/м;
— коэффициенты теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием, Вт/(м°С);
|
|
|
Тп — допустимая температура провода;
Тв — расчетная температура воздуха.
В кабельных линиях при протекании тока нагреваются жилы кабеля и, соответственно, изоляция жил. Допустимую температуру устанавливают с учетом старения изоляции кабеля, которая в зависимости от типа кабеля, вида изоляции и номинального напряжения находится в пределах от 50 до 80°С.
Допустимые токи для стандартных марок проводов воздушных линий и площадей сечений различных типов кабелей приводятся в справочной литературе при расчетной температуре окружающей среды для проводников, прокладываемых в воздухе — 25°С, а в земле или в воде — 15°С. Если фактическая температура отличается от расчетной, то вводится поправочный коэффициент kt, также приводимый в справочной литературе, а допустимый ток определяется по формуле
В условиях проектирования обычно принимают kt = 1.
Для кабельных линий применяют также поправочный коэффициент, учитывающий прокладку нескольких рядом расположенных кабелей, т. к. они оказывают тепловое влияние друг на друга.
На рис. 17 приведена зависимость длительно допустимого тока от площади сечения алюминиевых проводов воздушных линий, которая не является линейной. Это означает, что с увеличением площади сечения эффективность ее использования для пропускания тока снижается, что иллюстрирует зависимость плотности тока 
. При увеличении площади сечения с 25 до 500 мм2 допустимая плотность тока снижается с 5,4 до 1,9 А/мм2.
|
|
|
При выборе (проверке) проводников по условию нагревания следует принимать такую наименьшую площадь сечения, при которой наибольший рабочий ток 
не более допустимого
В соответствии с ПУЭ в качестве принимают наибольший средний получасовой ток суточного графика нагрузки.
Вместо допустимого тока иногда используют понятие допустимой мощности по условию нагревания
Из рис. 17 следует, что допустимая плотность тока по условию нагревания всегда выше нормативной экономической плотности тока. Поэтому в разомкнутых сетях площади сечения проводников, выбранные по нормативной экономической плотности тока, выше, чем выбранные по допустимому току. В таких случаях наибольший ток совпадает с расчетным . Следовательно, нет необходимости проверять площади сечения по нагреванию.
Если же площади сечения проводников выбраны по другим критериям, то в разомкнутых сетях их надо проверять дополнительно по 
. В случаях замкнутой сети или состоящей из нескольких параллельных линий наибольшие токи возникают чаще всего в послеаварийных и ремонтных режимах.
Рис. 17 – Зависимость допустимого тока и допустимой плотности тока от площади сечения провода воздушной линии
Список литературы
1. Поспелов, Г.Е. Электрические системы и сети / Г.Е. Поспелов, В Т. Федин, П.В. Лычев. - Минск: Технопринт, 2004.
2. Электрические системы. Электрические сети / Под ред. В.А. Веникова и В.А. Строева. - М.: Высшая школа, 1998.
3. Идельчик, В.И. Электрические систему и сети / В.И. Идельчик. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. Поспелов, Г.Е. Электрические системы и сети. Проектирование / Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин. - Минск: Вышэйшая школа, 1988.
5. Поспелов, Г.Е. Передача энергии и электропередачи / Г.Е. Поспелов, В Т. Федин. Минск: Адукацыя 1 выхаванне, 2003.
6. Поспелов, Г.Е. Энергетические системы / Г.Е. Поспелов, В.Т. Федин. - Минск: Вышэйшая школа, 1975.
7. Лычев, П.В. Электрические системы и сети. Решение практических задач / П.В. Лычев, В.Т. Федин. Минск: Дизайн ПРО. 1997.
8. Герасименко, А.А. Передача и распределение электрической энергии / А.А. Герасименко, В.Т. Федин. - Ростов на Дону: Феникс, 2006.
9. Залесский A.M. Передача электрической энергии / A.M. Залесский. Л.: Госэнергоиздат, 1948. 355 с.
10. Тиходеев Н.Н. Передача электрической энергии / Н.Н. Тиходеев. Л.: Энергоатомиздат, 1984. 248 с.
11. Электрические системы и сети / Н.В. Буслова, В.Н. Винославский, Г.И. Денисенко, B.C. Перхач; под ред. Г.И. Денисенко. Киев: Вища школа, 1986. 584 с.
12. Электрические системы. Электрические сети / В.А. Веников, А.А. Глазунов, Л.А. Жуков и др.; под ред. В.А. Веникова и В.А. Строева. М.: Высшая школа, 1998.512 с.
13. Глазунов А.А. Электрические сети и системы / А.А. Глазунов, А.А. Глазунов . М.: Госэнергоиздат, 1960. 368 с.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 596; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!