Вычисление параметров линии

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

1. Выбор варианта

Длина ЛЭП ,

Рисунок 1. Исходная схема

2. Выбор марки провода

Определим желаемое напряжение по формуле Илларионова:

Выбираем.

Определяем ток в линии:

Определяем экономически выгодное сечение:

где

Рассмотрим возможные варианты сечений:

4хАС-500/26 2000 мм2

5хАС-400/18 2000 мм2

7хАС-300/39 2100 мм2

Рассчитаем радиус расщепления и радиус эквивалентного провода при различном шаге расщепления, а (от 10 до 50 см.):

Где, а — шаг расщепления, n — количество проводов.

Рисунок 2. Традиционная конструкция фазы

Полученные данные занесём в таблицу 1

Таблица 1. Радиус расщепления провода при различном шаге расщепления

10

20

30

40

50

4хАС-500/26

7,071

14,142

21,213

28,284

35,355

5хАС-400/18

8,507

17,013

25,52

34,026

42,533

7хАС-300/39

11,524

23,048

34,571

46,095

57,619

Рассчитаем радиус эквивалентного провода по выражению:

где n — количество проводов в фазе, rпр — радиус одиночного провода, Rр — радиус расщепления провода.

Полученные данные занесем в таблицу 2.

Таблица 2. Радиус эквивалентного провода при различном шаге расщепления

10

20

30

40

50

4хАС-500/26

6,787

11,414

15,47

19,195

22,692

5хАС-400/18

8,061

14,035

19,412

24,436

29,212

7хАС-300/39

11,015

19,953

28,245

36,144

43,762

Определение среднегеометрического расстояния между фазами линии:

где dAB, dBC, dCA — расстояние между фазами.

Так как расположение фаз горизонтальное то:

Рассчитываем рабочую ёмкость средней фазы для каждого сочетания сечений и шага расщепления:

где DСГ — среднегеометрического расстояния между фазами линии, rЭ — радиус эквивалентного провода.

Полученные данные занесем в таблицу 3.

Таблица 3. Рабочая ёмкость средней фазы для каждого сочетания сечений и шага расщепления

10

20

30

40

50

4хАС-500/26

0,988

0,011

0,011

0,012

0,012

5хАС-400/18

0,011

0,011

0,012

0,013

0,013

7хАС-300/39

0,011

0,012

0,013

0,014

0,014

Определим амплитудное значение средней напряженности провод средней фазы:

где Ср — рабочая ёмкость средней фазы, n-количество проводов, rпр — радиус провода.

Полученные данные занесем в таблицу 4.

Таблица 4. Амплитудное значение средней напряженности провода средней фазы

10

20

30

40

50

4хАС-500/26

18,169

19,927

21,123

22,062

22,85

5хАС-400/18

17,279

19,134

20,417

21,436

22,299

7хАС-300/39

14,14

15,885

17,121

18,122

18,983

Рассчитаем коэффициент неравномерности:

где n-количество проводов, rпр — радиус провода, Rр — радиус расщепления провода.

Полученные данные занесем в таблицу 5.

Таблица 5. Коэффициент неравномерности

10

20

30

40

50

4хАС-500/26

1,636

1,318

1,178

1,159

1,127

5хАС-400/18

1,61

1,305

1,203

1,153

1,122

7хАС-300/39

1,625

1,312

1,208

1,156

1,125

Рассчитать максимальную напряженность поля на внешней поверхности провода:

где Еср — амплитудное значение средней напряженности провода средней фазы, KH-коэффициент неравномерности.

Полученные данные занесем в таблицу 6.

Таблица 6. Максимальную напряженность поля на внешней поверхности провода

10

20

30

40

50

4хАС-500/26

29,73

26,267

25,603

25,572

25,758

5хАС-400/18

27,827

24,975

24,571

24,707

25,022

7хАС-300/39

22,974

20,848

20,687

20,953

21,355

Напряженность поля допустимая по условию радиопомех:

где rпр — радиус одного провода.

Для исключения общего коронирования необходимо чтобы, при а=аопт выполнялось условие:

где m — коэффициент гладкости, для сухих чистых проводов равный 0,9, E0 — начальная напряженность электрического поля при которой начинается коронирование провода и определяется по формуле:

где rпр — радиус одного провода, — относительная плотность воздуха определяемая по формуле:

где мм. рт. ст., К, мм. рт. ст. — давление в данной местности, температура в данной местности.

кВ/см

кВ/см

Рисунок 3. График зависимости максимальной напряженности поля на внешней поверхности провода от шага расщепления

Из графика видно, что минимальное значение обеспечивается сочетанием 7хАС-300/39 при шаге расщепления . Проверим это:

Выбираем: 7хАС-300/39

13. Рассчитаем удельные и волновые параметры линии:

Реактивное (индуктивное) погонное спротивление линии:

где rЭ — эквивалентный радиус провода, DСГ — среднегеометрическое расстояние между фазами, n — количество проводов в фазе.

Реактивная погонная проводимость линии определяется из следующего выражения:

см

где rЭ — эквивалентный радиус провода, DСГ — среднегеометрическое расстояние между фазами

Погонная активная проводимость:

где — среднегеометрическая мощность на коронирование, UНОМ-номинальное напряжение сети

Погонную активную проводимость принимаем равной 0, т.к. при длине линии менее 1000 км ее учет не приводи к существенному увеличению точности результатов расчета.

Активное погонное сопротивление линии:

где r0 пр — радиус одного провода в фазе, n — количество проводов в фазе

Полное погонное сопротивление линии:

Полная погонная проводимость линии:

Коэффициент распространения волны:

Волновое сопротивление линии:

Модульное значение и :

3. Расчет параметров четырехполюсника

Рис. 4. Схема замещения линии в виде четырехполюсника с обобщенными постоянными:

Определяем коэффициенты четырехполюсника:

Натуральная мощность:

1. При представлении линии схемой замещения в виде четырехполюсника имеют место следующие соотношения между параметрами режима начала и конца передачи:

Найдем напряжение в начале линии по выражению:

Модульное значение:

Найдём ток в начале линии по выражению:

Модульное значение:

Найдём полную мощность в начале линии по выражению:

Модульное значение:

4. Расчет режимов

4.1 Расчет режима передачи натуральной мощности (по данным начала линии)

Исходные данные:

кВ

МВа

Согласно схеме замещения четырехполюсника:

где ток в начале линии равен:

Полученные данные занесём в таблицу 7.

Таблица 7. Ток, напряжение и мощность в конце линии рассчитанные по данным начала

Длинна

, км

, кВ

, кВ

, кА

, кА

, МВа

0

750

750

2,694

2,694

2021

100

742,107 — j78. 408

746. 237

2. 679-j0. 282

2. 694

2010-j0. 782

200

726. 071-j155. 56

742. 548

2. 635-j0. 559

2. 694

2000-j4. 027

300

702. 11-j230. 614

739. 014

2. 562-j0. 829

2. 693

1990-j8. 782

400

670-j302. 753

735. 71

2. 461-j1. 089

2. 691

1980-j14. 869

500

631. 713-j371. 2

732. 701

2. 334-j1. 335

2. 689

1970-j23. 045

600

586. 127-j435. 221

730. 042

2. 182-j1. 565

2. 685

1960-j32. 363

700

534. 306-j494. 132

727. 771

2. 006-j1. 777

2. 68

1950-j41. 767

800

486. 855-j547. 313

725. 908

1. 809-j1. 968

2. 673

1929-j250. 939

950

381. 58-j615. 141

723. 88

1. 479-j2. 212

2. 66

1859-j555. 906

Рисунок 7. Зависимость напряжения от длинны линии

Рисунок 8. Зависимость передаваемого тока от длинны линии

Рисунок 9. Зависимость передаваемой мощность от длинны линии

4.2 Расчет режима максимальной нагрузки:

Примем мощность в начале линии больше номинальной мощности на 40%. Таким образом мы получим:

МВа

кВ

кА

Согласно схеме замещения четырехполюсника получаем выражения:

где ток в начале линии найдём по выражению:

кА

Полученные данные занесем в таблицу 8.

Таблица 8. Ток, напряжение и мощность в конце линии рассчитанные при режиме максимальной нагрузки

Длинна

, км

, кВ

, кВ

, кА

, кА

, МВа

0

750

750

3,772

3,772

2792

100

740. 604-j109. 851

748. 706

3. 751-j0. 282

3. 762

2809-j203. 2

200

723. 098-j218. 099

755. 273

3. 689-j0558

3. 731

2789-j401. 079

300

697. 733-j323. 561

769. 105

3. 587-j0. 827

3. 681

2770-j583. 587

400

664. 845-j425. 086

789. 124

3. 445-j1. 084

3. 612

2751-j743. 73

500

624. 846-j521. 573

813. 926

3. 266-j1. 328

3. 526

2733-j873. 658

600

578. 238-j611. 979

841. 949

3. 052-j1. 555

3. 426

2716-j968. 598

700

525. 575-j695. 33

871. 614

2. 805-j1. 764

3. 314

2701-j1023

800

468. 47-j770. 737

901. 428

2. 528-j1. 952

3. 194

2771-j1337

950

371. 662-j867. 224

943. 958

2. 063-j2. 19

3. 008

2572-j1771

4.3 Расчет режима малых нагрузок

Примем мощность в начале линии меньше номинальной мощности на 60%. Таким образом мы получим:

МВа

Рассчитаем ток в начале линии по выражению:

кА

Согласно схеме замещения четырехполюсника в В-форме

Рисунок 10. Согласно схеме замещения четырехполюсника в В-форме

где

Полученные данные занесём в таблицу 9.

Таблица 9. Напряжение, ток и мощность в конце линии при режиме малых нагрузок

Длинна

, км

, кВ

, кВ

, кА

, кА

, МВа

0

750

750

1. 078

1. 078

808. 5

100

744. 361-j31. 245

745. 017

1. 072-j0. 28

1. 108

806. 766+j176. 416

200

730. 531-j61. 752

733. 136

1. 054-j0. 56

1. 194

804. 622+j344. 741

300

708. 677-j91. 192

714. 52

1. 025-j0. 83

1. 321

798. 104+j301. 451

400

679. 056-j119. 25

689. 448

0. 99-j1. 095

1. 473

799. 453+j626.

500

342. 01-j145. 641

658. 321

0. 935-j1. 35

1. 638

796. 166+j727. 328

600

597. 96-j170. 084

621. 679

0. 88-j1. 579

1. 806

792. 376+j795. 185

700

547. 96-j192. 336

580. 212

0. 81-j1. 769

1. 969

787. 192+j827. 926

800

490. 917-j212. 71

534. 819

0. 731-j1. 99

2. 122

529. 208+j228. 73

950

396. 456-j237. 08

461. 906

0. 603-j2. 24

2. 344

427. 38+j255. 50

4.4 Расчёт режима холостого хода

кВ

кА

Уравнения четырехполюсника для метода МДН примут вид:

Полученные данные занесём в таблицу 10.

провод ток мощность напряжение

Таблица 10. Напряжение, ток и мощность в конце линии при режиме холостого хода

Длинна

, км

, кВ

, кВ

, кА

, кА

, МВа

0

1011-j16. 113

1011

0

0

0

100

1006-j15. 757

1006

-0. 006-j0. 38

0. 381

-0. 07+j383. 233

200

988. 958-j14. 697

989. 067

-0. 012-j0. 75

0. 758

-0. 727+j749. 80

300

961. 407-j12. 953

961. 494

-0. 017-j1. 12

1. 127

-1. 746+j1084

400

923. 261-j10. 559

923. 322

-0. 022-j1. 48

1. 483

-4. 653+j1. 369

500

874. 94-j7. 561

874. 972

-0. 025-j1. 82

1. 823

-8. 089+j1595

600

816. 973-j4. 018

816. 983

-0. 027-j2. 14

2. 143

-13. 451+j1750

700

750

750

-0. 028-j2. 44

2. 439

-21+j1829

800

674. 756-j4. 414

674. 77

-0. 027-j2. 71

2. 708

-25+j1913

950

548. 215+11. 582

548. 337

-0. 023-j3. 06

3. 055

-28+j2012

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой