Пример решения практической работы № 4

 

 

Рисунок 11 – Схема электрической сети

Определить сечение алюминиевых проводов воздушной линии трёхфазного тока напряжением 6кВ, если допустимая потеря напряжения составляет 5%, а среднее геометрическое расстояние между проводами Д_ср=1000мм. На рисунке расстояния указаны в км, а мощности в киловаттах и киловарах.

Расчёт провести для двух случаев: при постоянном сечении проводов вдоль всей линии и при различных сечениях на участках, но минимальных затратах металла.

1. Определим допустимую потерю напряжения:

 

∆ U_доп=

 

2. Задаемся х_о= 0, 35 Ом/ км(таблица-1) и определяем потери напряжения в реактивных сопротивлениях по формуле:

 

 

3.Допустимые потери напряжения в активных сопротивлениях:

∆ Ua _A-3=300-88=212B

 

4. Определяем сечение, одинаковое вдоль линии:

F=

Выбираем провод А50.

 

5. Выполним расчёт по минимуму расхода металла, распределяя активные потери напряжения согласно формуле:

 

=212· и

 

6. Определяем сечение проводов на участках по формуле:

F_A-1= кв. Выбираем провод А 70

F_1-2= мм кв. Выбираем провод А 50

F_2-3= мм кв. Выбираем провод А 25

 

7.Определяем потери напряжения на участках:

=

+ ≤ 300 В

8.Определяем сечение по допустимому току нагрева

≤ 105 F=16

Выбор допустимого длительного тока:

для проводов ВЛ таблица-1

для проводов ВЛИ таблица-3

для кабеля с бумажной изоляцией таблица-10

 

9.Сравним варианты по затратам металла, для чего по приложению 1[1] определим массу 1 км проводов: масса 1 км провода А25-68 кг, провода А35- 94 кг, проводов А50- 135 кг и А70- 189 кг.

Затраты металла при постоянном сечении (провод А50):

G₁=3lm=3·6·135=2430 кг

 

Затраты металла при различных сечениях участков:

G₂=3·2·189+3·2·135+3·2·68=2352 кг

 

Экономия металла:

∆ G= G₁-G₂=2430-2352=78 кг или 3, 2 %.

 

Пример решения данной задачи через ток:

Тема: Расчёт магистралей трёхфазного тока по допустимой потере напряжения

Цель: Рассчитать сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения

Таблица 1: Исходные данные

№ варианта

№ схемы

Номинальное напряжение

Вид линии

Марка провода

Нагрузки кВт

Коэффициент мощности

Длина участка Км

Р1

Р2

Р3

Cosφ 1

Cosφ 2

Cosφ 3

L1

L2

L3

ВЛ

АС

0, 9

0, 8

0, 75

 

1. Переводим допустимые потери напряжения из % в вольты:

 

2. Задаёмся значением индуктивности составляющей сопротивления:

Х₀= 0, 4 Ом/км

2.1. Определяем номинальные токи:

 

 

2.2. Определяем :

=0, 44

=0, 6

=0, 66

 

2.3. Определяем сумму токов на участках

I_a-1=I₁+I₂ + I₃= 27, 5 + 11, 8+ 9, 9 =49, 2А

I_1-2=I₂+I₃ = 11, 8+9, 9= 21, 7А

I_2-3=I₃=9, 9А

=0, 63

3. Определяем реактивные потери напряжения участках:

 

4. Определяем суммарные потери напряжения реактивных составляющих напряжения Σ △ U_р :

 

5. Определяем суммарное падение активной составляющей напряжения Σ U_а:

Σ U_а=2100-288, 8=1811, 2 В

 

6. Определяем моменты токов:

Суммарный момент:

=492+86.8+29, 7=608.5 А

7.

8. Определяем сечение проводов для участков:

8.1.

Принимаем АС 16

X₀=0, 4 Ом/км

R₀=1, 84 Ом/км

8.2.

Принимаем АС 16

X₀=0, 4 Ом/км

R₀=1, 84 Ом/км

8.3.

Принимаем АС 16

X₀=0, 4 Ом/км

R₀=1, 84 Ом/км

9. Проверяем выбранное сечение на допустимым потерям напряжения:

10. Σ △ U≤ △ U_доп

1843.24 В≤ 2100 В

11. Проводим проверку по допустимому току:

А16 I_доп=105 А 105> 49, 2

А16 I_доп=105А 105> 21, 7

А16 I_доп=105 А 105> 9, 9

В данном примере мы видим, что по допустимому току подходит сечение 16 , но в линии напряжением 35кВ оно не подойдет по механической прочности. На практике такую линию выполняют сечением 25