Реферати українською » Физика » Електрифікація великих споживачів


Реферат Електрифікація великих споживачів

Страница 1 из 3 | Следующая страница

ЗАПРОВАДЖЕННЯ

До кожного електричної мережі пред'являється низку вимог до: надійність електропостачання, добра якість і доставленої електроенергії, економічність роботи, безпеку для таких людей, які мають електроенергії. Тому виробляють ряд технічних розрахунків мережі, саме:

1. По втрат електроенергії. Проходження струму лініями мережі пов'язані з втратами електроенергії. При малих перетинах дротів втрати потужності і у мережі будуть неприпустимо великими. За надмірно великих перетинах дротів матеріал їх використаний недостатньо ефективно.Расчетами із втрат енергії визначаються перерізу дротів, відповідні економічних вимог.

2. На нагрівання. При температурах дротів і кабелів понад що допускаються їм відбуваються прискорений знос ізоляції, ушкодження контактних сполук, втрата механічної міцності дротів повітряних ліній. Значно збільшується аварійність мережі. Витрати зміст різко зростають розрахунками на нагрівання встановлюються перерізу кабелів і дротів, у яких температура їх жив перебуває у допустимих межах.

3. На механічну міцність. Ці розрахунки виконуються лише повітряних ліній. З'ясовуються умови роботи дротів і опор, виробляється їх розрахунок на механічні навантаження, зумовлені тиском вітру,обледенением дротів. Виробляється вибір конструкцій опор, які забезпечують надійну і економічну роботу ліній.


Малюнок 1. Ескіз I варіанта побудови мережі енергопостачання.

Малюнок 2. Ескіз II варіанта побудови мережі енергопостачання.


1. ВИБІР СХЕМИЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

При електрифікації крупних споживачів на напругах від 6 кВ і від харчування значної частини трансформаторних підстанцій (ТП), віддалених від центру харчування РЕМ (малюнок 1) можна здійснити з двох схемами:

1.Трансформаторние підстанції споживачів 1, 3, 2, 5 отримують енергію з двох незалежним лініях кожна (>т.к. присутні споживачі першої категорії), який відходить безпосередньо джерела харчування. Споживач у точці 4 отримує харчування за однією лінії,отходящей з шин трансформаторній підстанції споживача 3.

2.Подстанции споживачів отримують електроенергію через розподільний пункт, якого джерела харчування прокладено живильне мережу. Натомість від розподільного пункту до трансформаторним підстанцій відходять лінії розподільній мережі високої напруги.

Доцільність споруди розподільних пунктів обумовлюється такими міркуваннями.

Без розподільних пунктів від потужного центру харчування має відходити велика кількість ліній розподільній мережі високої напруги, що пов'язаний із значними витратами пристрій осередків відведених ліній і прокладання значної частини довгих ліній. У "тенета з розподільними пунктами число висновків із центру харчування скорочується; скорочується і загальна протяжність мережі.Распределительний пункт завдякиреактивированию поживних ліній виконується простий конструкції і ним встановлюються легкі й щодо дешеві апарати. При певних умов вартість мережі з розподільчим пунктами виходить меншою, ніж без них.

Багаторічна практика і засвідчили, за потреби забезпечити безперервність електропостачання по розподільній мережі високої напруги у часто спорудження спеціальних розподільних пунктів виявляється нераціональним з економічних причин також тому відсутності провідників з відповідними характеристиками. Необхідні розгалуження ліній розподільній мережі виконуються в трансформаторних підстанціях.

Для вибору варіанта побудови мережі електропостачання зробимо розрахунок лінії для харчування розподільного пункту, який розташований у центрі електричних навантажень:

(1.1)

 
>Определим координати центру енергетичних навантажень по формулам (1.1) і (1.2), що використовуються визначення центру ваги пласких постатей складної форми:

(1.2)

 

У результаті ми маємо координати центру енергетичної навантаження і завдали його за ескіз (малюнок 1). По ескізу, здійсненим масштабі видно, що з застосуванні варіанта схеми електропостачання різко зростає протяжність підводять ліній споживачів. Тому, для подальшої розробки приймаємо схему електропостачання, наведену малюнку 2.

Для електропостачання споживачів на точках 1,3,2,5 приймемо таку схему радіальноїрезервированной мережі, зображену малюнку 3:



Малюнок 3.Радиальнаярезервированная мережу.

Мережа і двох паралельних лінійЛ1 іЛ2, які прямують до трансформаторній підстанції споживача I категорії, кожна з яких розрахована передати використаної усією потужності. При виході із роботи однієї лінії напруга на шинах ТП повинно бути нижче краю,допускаемого в аварійних режимах роботи установки. По кінців кожну лінію монтуються вимикачі (дляЛ1 цеQF1 іQF3, відповідно дляЛ2 це вимикачіQF2 іQF4),отключающие лінії при пошкодженнях. Надійність роботи мережі забезпечується приєднанням відведених ліній до найрізноманітніших секціям шин ТП ісекционированием шин підстанції, у цій схемою секціонування здійснюється вимикачемQF6, що є нормально розімкнутим, він спрацьовує при зникнення напруги на секції,питаемой з іншої лінії.

Висновок: у цьому розділі курсового проекту зроблено вибір схеми електропостачання, безпосередньо обрано і описана принципова схема постачання споживачів першої категорії.


2.1 РОЗРАХУНОКПРОВОДОВ ПОПОТЕРЯМ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

У проводах виникає падіння напруги, пропорційне току і опору лінії. Напруга на затисках споживача U менше напруги на затисках джерелаU1. Різниця

U =U1 – U називають втратою напруги.

Втрату напруги зазвичай висловлюють у відсотках від номінального значення напруги споживача:

(>U/U)100 .

При заданому напрузі джерела втратою напруги залежить напруга на затисках споживача, тому значення втрати напруги суворо регламентується. У лініях, якими здійснюється харчування силовий (електродвигуни, гальванічні ванни тощо.) навантаження, допускається втрата напруги, не що перевищує 6% від номінального напруги споживача. Залежно від конкретних умов можуть бути та інші граничні значення втрати напруги.

Недотримання норм втрати напруги призводить до порушення роботи споживачів, зменшенню пускових івращающих моментів двигунів, зміни світлового потоку освітлювальних установок і різкого зниження терміну служби ламп висвітлення.

Падіння напруги (у відсотках) можна визначити за такою формулою (>4.стр 375):

 (2.1),


де L – довжина провідника, м;

P.S – площа перерізу провідника,мм2;

>d - питома електропровідність,м/(Ом·мм2), для алюмінію –

32м/(Ом·мм2) (>4.стр 374)

Знайдемо значення струму для відрізка ланцюга електропостачання (>РЭС–1):

>I1 = (>P1+P3+P4)/(U1·cosf) = (>60+40+20)106/(2201030.87) =

= 626.95 » 627 (A) (2.2),

деP1 – потужність споживачів на точці 1, мВт;

>P3 – потужність споживачів на точці 3, мВт;

>P4 – потужність споживачів на точці 4, мВт;

>U1 – напруга на затисках джерела, кВ;

>cosf - коефіцієнт потужності навантаження.

Відповідно до отриманим значенням струму приймаємо як дроти повітряної лінії (>ВЛ) алюмінієвий дріт марки А - 240 (припустимий струм 690 А) (3. стор 120).

Знайдемо значення струму для відрізка ланцюга електропостачання (1–3):

>I3=(P3+P4)/(U1·cosf)=(40+20)106/(2201030.87)=313.47 (A) (2.3).

Відповідно до отриманим значенням струму приймаємо як дротиВЛ алюмінієвий дріт марки А – 95 (припустимий струм 320 А) (3. стор 120).

Знайдемо значення струму для відрізка ланцюга електропостачання (3 - 4):

>I4=(P4)/(U1·cosf)=(20)106/(2201030.87)=104.5 (A) (2.4).

Відповідно до отриманим значенням струму приймаємо як дротиВЛ алюмінієвий дріт маркиА–25 (припустимий струм 135 А) (3. стор 120).

Знайдемо значення струму для відрізка ланцюга електропостачання (>РЭС–2):

>I2=(P2+P5)/(U1·cosf)=(100+80)106/(2201030.87)=940 (A) (2.5),

деP2 – потужність споживачів на точці 2, мВт;

>P5 – потужність споживачів на точці 5, мВт.

Відповідно до отриманим значенням струму приймаємо як дротиВЛ алюмінієвий дріт марки А – 500 (припустимий струм 980 А) (3. стор 121).

>Определим значення струму для відрізка ланцюга електропостачання (2-5):

>I5=(P5)/(U1·cosf)=80106/(2201030.87)=417.9»418 (A) (2.6).

Відповідно до отриманим значенням струму приймаємо як дротиВЛ алюмінієвий дріт марки А- 150 (припустимий струм 440 А) (3. стор 121).

>Определим падіння напруги усім ділянках ланцюга електропостачання (у відсотках).

Знайдемо падіння напруги дільниці (>РЭС-1) за такою формулою 2.1:

 (2.7).

>Рассчитаем падіння напруги дільниці (1-3) за такою формулою 2.1:

 (2.8).

>Определим падіння напруги дільниці (3 – 4) за такою формулою 2.1:

 (2.9).

Знайдемо падіння напруги дільниці (>РЭС-2) за такою формулою 2.1:

 (2.10).

Знайдемо падіння напруги дільниці (2 – 5) за такою формулою 2.1:

 (2.11).

>Произведем альтернативний розрахунок втрат електроенергії приразбитии кожної фази на дві лінії:

Знайдемо падіння напруги дільниці (>РЭС-1) за такою формулою 2.1 під час використання замість однієї лініїА-240 двох ліній А - 120:

 (2.7).

>Рассчитаем падіння напруги дільниці (1-3) за такою формулою 2.1 під час використання замість однієї лінії А-95 двох лінійА-70:

 (2.8).

>Определим падіння напруги дільниці (3 – 4) за такою формулою 2.1:


 (2.9).

Знайдемо падіння напруги дільниці (>РЭС-2) за такою формулою 2.1 під час використання замість однієї лініїА-500 двох лінійА-240:

 (2.10).

Знайдемо падіння напруги дільниці (2 – 5) за такою формулою 2.1 під час використання замість однієї лініїА-150 двох ліній А-95:

 (2.11).

Висновок: у цьому розділі курсового проекту зроблено попередній розрахунок перерізу провідників повітряних ліній за умовою допустимих втрат електроенергії. З розрахунків видно, що обрана конфігурація схеми електропостачання при обох варіантах виконання дротів може забезпечити усім її ділянках виконання вимоги, який би втрати електроенергії. Для зручності розмістимо результати розрахунку в таблиці:

Таблиця № Результати розрахунку провідників.

Позначення ділянки Марка дроти Максимальнатоковая навантаження, А. >Длинна ділянокВЛ, км.
>РЭС-1 А - 240 690 29
1-3 А - 95 320 41
3-4 >А-25 135 39
>РЭС-2 >А-500 980 59
2-5 >А-150 440 47,5

2.2 РОЗРАХУНОКПРОВОДОВВОЗДУШНЫХЛИНИЙ ПОУСЛОВИЮДОПУСТИМОГОНАГРЕВА

>Соединениянеизолированних (голих) дротів повітряних ліній виконуються затискачами, не закриваючими герметично місця зрощування (сполуки). Відбувається окислювання контактних поверхонь: що стоїть температура поверхні дроти, тиминтенсивней відбувається окислювання провідника. Опір контакту зростає й температура його підвищується ще більше. При високої температурі контакту станеться руйнація дроти на затискачі, що сприятиме аварії на лінії.ПУЭ встановлюють якщо протікання струму гранично допустиму температуру голих дротів + 70 градусів. Досвід експлуатації показує, що з цієї температурі забезпечується тривала надійна експлуатація дротів.

При поєднанні дротів зварюванням чи в спосіб,предотвращающим окислювання контактних поверхонь,допускаемая температуранеизолированних дротів можна було підвищена до + 90 – 95 градусів. Вищий тривалий нагрівання дротів привела б до зменшення їх механічної міцності. Слід звернути увагу, що з температурі дроти 90– 95 градусів не окислювання контактних поверхонь має бути забезпечене як на з'єднувальних затисках, а й за приєднання примикань до ліній, приєднаних до апаратам.

Тепловий режим дроти визначається рівнянням теплового рівноваги:

 (2.12),

де F – площа поверхні дроти;

з – коефіцієнт тепловіддачі (кількість теплоти, що відводиться один сек із першого м 2 поверхні при різниці температур 1 градусів поверхні дроту й довкілля);

>Q - температура дроти, градусів;

>Q0 - температура довкілля, приймаємо + 40 градусів .

>Определим коефіцієнт тепловіддачі для відрізка мережі (РЕМ – 1) під час використання дроти А - 240:

 (2.13)

де L – довжина повітряної лінії, км;

>RL- опір обраного дроти на одиницю довжини,Ом/км (3. стор 120);

I – струм, проходить лінією, А;

>r - радіус обраного дроти, м.

>Рассчитаем струм, проходить по обраному раніше дроту

>А-240 (РЕМ – 1) при нагріванні його 70 градусів :

 (A) (2.14),

деR70 – опір марки обраного дроти на одиницю довжини, при нагріванні матеріалу провідника до70 градусів ,Ом/км.

>R70=R20 (1+(70-20)k)=0.131·(1+50 4.31 10-3) = 0.159Ом/км (2.15)

деR20 - опір марки обраного дроти на одиницю довжини, при нагріванні матеріалу провідника до 20 градусів (3. стор 120),Ом/км;

>k – коефіцієнт зміни опору провідника з його температури, для алюмінію дорівнює 4.31*10-31/K.

По одержаному значенням струму видно, що з нагріву провідника обраної марки до70 градусів необхідно пропустити нього струм завбільшки 809 Хіба значно більше існуючої навантаження даний ділянку, марка дроти А –240 дільниціРЭС-1 коригування непотрібні й відповідає умові припустимого нагріву.

>Определим коефіцієнт тепловіддачі для відрізка мережі (1-3) під час використання дроти А-95:

 (2.13)

>Рассчитаем струм, проходить по обраному дроту

А-95 (1-3) при нагріванні його 70 градусів :

 (A) (2.14),

>R70=R20 (1+(70-20)k)=0.33·(1+50 4.31 10-3) = 0.40Ом/км (2.15)

По одержаному значенням струму видно, що марка дроти

А – 95 дільниці 1 - 3 коригування непотрібні й відповідає умові припустимого нагріву.

>Определим коефіцієнт тепловіддачі для відрізка мережі (3-4) під час використання дротиА-25:

 (2.13)

>Рассчитаем струм, проходить по обраному дроту

А - 25 (1-3) при нагріванні його 70 градусів :


 (A) (2.14),

>R70=R20 (1+(70-20)k)=1.27·(1+50 4.31 10-3) = 1.54Ом/км (2.15)

По одержаному значенням струму видно, що марка дроти

А – 25 дільниці 1 - 3 коригування непотрібні й відповідає умові припустимого нагріву.

>Определим коефіцієнт тепловіддачі для відрізка мережі (РЕМ - 2) під час використання дротиА-500:

 (2.13)

>Рассчитаем струм, проходить по обраному дроту

>А-500 (РЕМ -2) при нагріванні його 70 градусів :

енергопостачання струм лінія мережу

 (A) (2.14),

>R70=R20 (1+(70-20)k)=0.066·(1+50 4.31 10-3) = 0.0706Ом/км (2.15)

По одержаному значенням струму видно, що марка дроти

А – 500 дільниці РЕМ - 2 коригування непотрібні й відповідає умові припустимого нагріву.

>Определим коефіцієнт тепловіддачі для відрізка мережі (2-5) під час використання дротиА-150:

 (2.13)

>Рассчитаем струм, проходить по обраному дроту

>А-150 (2-5) при нагріванні його 70 градусів :

 (A) (2.14),

>R70=R20 (1+(70-20)k)=0.21·(1+50 4.31 10-3) = 0.255Ом/км (2.15)

По одержаному значенням струму видно, що марка дроти

А - 150 дільниці 2-5 коригування непотрібні й відповідає умові припустимого нагріву.

Висновок: у цьому розділі курсового проекту зроблено розрахунок вибраних раніше типів дротів за умовою припустимого нагріву, все провідники усім ділянках мережі енергопостачання відповідають пред'явленим у цьому підрозділі умовам.


3.МЕХАНИЧЕСКИЙ РОЗРАХУНОКПРОВОДОВ ПРИНОРМАЛЬНЫХРЕЖИМАХ РОБОТИЛИНИЙ

Повітряні лінії поПУЭ діляться втричі класу. До конструкціям класу I, відчуває великі і потужні навантаження, пред'являються найбільш суворі вимоги, щоб забезпечити високій надійності електропостачання.Проектируемая мережу енергопостачання має номінальне напруга мережі вище 35 кВ, отже, незалежно від категорії споживачів електроенергії належить до I класу повітряних ліній.

Проводу і тросиподвешиваются на лініях з певним коефіцієнтом запасу міцності. ПоПУЭ номінальний коефіцієнт запасу міцності визначається ставленням:

n =вр/[] (3.1),

девр – тимчасове опірпроволки, з якої виготовлений провід чи трос, на розтягнення,кГ/мм2;

[>] –допускаемое натяг матеріалу дроти чи троса,кГ/мм2.

>Многопроволочние дроту й троси ліній класів I і II, які проходятьненаселенним місцевостям,расчитиваются з номінальним коефіцієнтом міцності 2, аоднопроволочние –2,5. У населених місцевостях і за перетиніинженерих споруд (доріг, ліній зв'язку і т.ін.) необхідний

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація