Максимальные потери активной, реактивной мощности

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

1. Задача № 1

Определить максимальные потери активной, реактивной мощности и годовые потери электроэнергии в линии электропередачи напряжением 35 кВ, выполненной сталеалюминевым проводом АС-50 и протяженностью 5 км. Линия питает двух сменное предприятие с максимальной нагрузкой 3,5 МВт, cos =0.9. График нагрузки по продолжительности изображен на рисунке 1.1. Задачу решить двумя методами: методом среднеквадратичной мощности и методом времени максимальных потерь. Сравнить результаты и сделать вывод.

Рисунок 1.1 — График нагрузки по продолжительности

1. Определяем активное сопротивление линии передачи напряжением 35 кВ для провода АС-50 по таблице П. 1−2 (1).

Ом/км

1. Потери активной мощности в линии передачи определяем по формуле:

(кВт), (1. 1)

где U — линейное напряжение (кВ),

R — активное сопротивление всей линии (Ом),

S — полная мощность (М ВА).

(Ом), (1. 2)

Ом

(М ВА) (1. 3)

М ВА

кВт

2. Потери реактивной мощности определяем по формуле:

(кВар), (1. 4)

где X — реактивное сопротивление всей линии (Ом).

(1. 5)

x0 определяется по таблице П. 1−3 (1).

Ом/км

Ом

кВар

3. Рассчитываем потери электрической энергии методом среднеквадратичной мощности.

По графику на рисунке 1.1 находим:

М ВА

М ВА

М ВА

М ВА

М ВА

М ВА

М ВА

М ВА

ч

ч

Находим годовые потери энергии по формуле:

(1. 6)

М Вт ч

4. Находим потери электрической энергии в линии методом времени максимальных потерь. Для этого надо определить время максимальной нагрузки:

(1. 7)

ч

По кривой (см. рисунок 4.3 (1)) находим время максимальных потерьч. Теперь находим потери электроэнергии в линии:

(1. 8)

М Вт ч

6. Вывод: метод определения потерь по среднеквадратичной мощности, является приближенным и обладает рядом неудобств, и применим только при наличии графика нагрузки. Поэтому более распространен так называемый метод определения потерь по времени максимальных потерь, который значительно упрощает расчеты.

2. Задача № 2

Рассчитать линию передач (см. рисунок 2.1.). Выбрать сечение проводов по экономической плотности тока, проверить принятое сечение по допустимому току. Определить потерю напряжения и сравнить с допустимой потерей.

Данные для расчета задачи:

Uн=35 кВ, Р1=4,3 МВт, Р2=3,3 МВт, Р3=5,2 МВт,, ,

, L01=7 км, L12=6 км, L23=5 км, Т1max=5500 ч, Т2max=5000 ч, Т3max=4500 ч.

Рисунок 2. 1

1. Для определения экономических сечений находим токи:

(2. 1)

(2. 2)

S находим по формуле 2.1.

М ВА

М ВА

М ВА

находим по формуле:

(2. 3)

М Вар

М Вар

М Вар

Теперь находим токи на участках:

А

А

А

2. При Т3 и Т2 имеем j=1.1 А/мм2 (см. таблицу 4−3 (1)), Т1 имеет j=1А/мм находим сечение провода по формуле:

(2. 4)

мм2

Для участка 2−3 принимаем провод А-95.

мм2

Для участка 1−2 принимаем провод А-150.

3. Определяем для участка 0−1

мм2

Для участка 0−1 выбираем провод А-240.

4. Допустимые нагрузки для выбранных проводов:

I0−1доп. =590 А; I1−2доп=440 А; I2−3доп=320 А

Что значительно больше расчетных.

5. Из таблиц П. 1−1, 1−3 (1) находим сопротивления линии на 1 км для выбранных сечений проводов:

r0(0−1)=0. 12 Ом/км

r0(1−2)=0,194 Ом/км

r0(2−3)=0,308 Ом/км

х0(0−1)=0,391 Ом/км

х0(1−2)=0,405 Ом/км

х0(2−3)=0,42 Ом/км

6. По формулам 1.2 и 1.5 находим полное активное и реактивное сопротивление линии.

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

7. Находим потерю напряжения до нагрузки 3 по формуле:

(2. 5)

В

или в процентах

меньше 8% что допустимо.

3. Задача № 3

Рассчитать ВЛ, получающую питание с двух сторон. Схема линии с нагрузками указана на рисунке 3.1. Время использования максимальной нагрузки Тmax=4500 час. Принять провода по всей длине одного сечения. Определить потерю напряжения в нормальном и аварийном режимах.

Рисунок 3. 1

Данные для расчета задачи: Uн=10 кВ, Тmax=4500 час, P1=0,5 МВт, Р2=0,5 МВт, Р3=0,6 МВт,, ,.

1. Находим реактивные мощности нагрузок по формулам 1. 3, 1. 10 и 3.1 и наносим их на схему.

М ВА;

М Вар

М ВА;

М Вар

М ВА;

М Вар

2. Принимаем, что провода расположены на всех участках линии одинаково и имеют одни и те же сечения. Тогда мощности, вытекающие из источника питания, А определяются по формулам:

(3. 1)

(3. 2)

к Вт

к Вар

По полученным значениям РА и QА находим распределение мощностей по участкам и наносим их на схему. Точка раздела получилась в точке 2.

3. Для определения экономического сечения проводов находим величины токов по формуле 1. 9, выходящих из, А и В:

А

А

4. Экономическая плотность тока при Т=4500 ч. j=1.1 А/мм2.

Исходя из поставленных условий об одном сечении проводов, определяем эквивалентную экономическую плотность тока для правой и левой частей сети, с учетом распределения нагрузки по длине. Для этого токи на участках:

А

А

После чего вычисляем поправочные коэффициенты и эквивалентную экономическую плотность тока:

(3. 3)

; jэ.э. =1. 386 А/мм2

; jэ.э. =1,397 А/мм2

Экономические сечения для левой и правой сети равны по формуле (3. 3):

мм2; мм2

Принимаем ближайшее большее сечение провода А-35, имеющего допустимый ток нагрузки 135 А, что больше фактических токов при нормальном и аварийном режимах работы линии.

IВ=57,2< 135 А

5. Проверяем выбранное сечение проводов на допустимую потерю напряжения при r0=0. 83 Ом/км и х0=0. 38 Ом/км (Dср=1. 25 м).

Потеря напряжения при нормальном режиме до точки раздела по формуле 1. 13.

В

,

что допустимо.

Проверяем потерю напряжения в аварийном режиме. Наиболее тяжелым случаем будет отключение линии со стороны источника питания В.

Потеря напряжения до точки 3:

При аварийном режиме допускается потеря 12%.

Список литературы

1. Боровиков В. А. и д.р. Электрические сети энергетических систем. Учебник для техникумов. Изд. 3-е, переработанное. Л., «Энергия», 1977.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой