Скачати 226.76 Kb.
|
Зміст Міністерство освіти і науки україни |
|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВАМЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИдо виконання розрахунково-графічної роботи з курсу "Кабельні і повітряні лінії електропередачі" (для студентів 4 курсу денної та 5 курсу заочної форм навчання спеціальності 6.090603 “Електротехнічні системи електроспоживання”) Харків -2007Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу "Кабельні і повітряні лінії електропередачі" для студентів 4 курсу денної і 5 курсу заочної форм навчання спеціальності 6.09 06 03 “Електротехнічні системи електроспоживання”/ Укл. Дьяков Є.Д., - Харків: ХНАМГ, 2007. – 15 с. Укладач: Е.Д. Дьяков Рецензент: О.М. Довгалюк Рекомендовано кафедрою "Електропостачання міст", протокол № 5 від 07.12.06 ВСТУП Підвищення надійності роботи ліній електропередачі і зниження непродуктивних втрат електроенергії при її передачі є актуальним на сучасному етапі. Одним із шляхів вирішення зазначених завдань є підвищення рівня проектно-конструкторських розробок, що відрізняються раціональними режимами роботи повітряних і кабельних ліній електропередачі. Метою виконання даної розрахунково-графічної роботи є формування знань з проектування і експлуатації кабельних і повітряних ліній електропередачі. До задачі виконання розрахунково-графічної роботи входить: ознайомлення з методами розрахунку параметрів ліній електропередачі й одержання практичних навичок для самостійного проведення розрахунків режимів ліній електропередачі. 1. ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ Для успішного виконання розрахунково-графічної роботи слід ознайомитися з методами розрахунку параметрів ліній електропередач, що викладені в рекомендованій літературі. У процесі виконання роботи доцільно користуватися також довідковою літературою, в якій наведені раціональні параметри ліній електропередачі. При цьому слід звернути увагу на розмірність наведених параметрів з метою усунення грубих помилок. Деякі з довідкових матеріалів наведені в Додатку цих указівок. Порядок проведення розрахунків і рекомендовані методи розглянуті в прикладі розрахунку параметрів ліній електропередачі. 2. ЛІТЕРАТУРА
3. КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ 3.1 Завдання до розрахунково-графічної роботи Для повітряної лінії електропередачі з горизонтальним розташуванням проводів відповідно до обраного варіанта виконайте наступні розрахунки: 1. Визначить параметри схеми заміщення повітряної лінії електропередачі. 2. Визначть, як зміниться повний опір лінії, якщо: - проводи розташувати у вершинах рівностороннього трикутника; - лінію замінити лінією постійного струму. 3. Визначить, як зміняться погонні індуктивні опори й ємнісна провідність лінії, якщо в кожній фазі існуючий провід замінити на два проводи з відстанню між ними, що зазначена в табл. 1. 4. Визначить: - зміну активного опору цієї лінії протягом року ( ![]() - втрати потужності на корону при гарній і поганій погоді; - реактивну потужність, що генерується лінією. 5. Повітряна лінія електропередачі при температурі –50С покрилася ожеледдю. Визначить, який струм необхідно пропустити по проводу, щоб скинути ожеледь при температурі проводу +700С. 6. При температурі навколишнього середовища +250С і температурі проводу +700С повітряна лінія електропередачі допускає протікання струму, значення якого наведені в табл. 1. Визначить припустиме навантаження лінії при температурі +350С і припустимий струм для мідного проводу такого ж перетину і за тих самих умов. 7. Визначить напругу наприкінці лінії, коли вона живить навантаження потужність якої приведена в табл.. 1. 3.2 Загальні вказівки Номер варіанта контрольного завдання відповідає номеру, під яким студент записаний у журналі академічної групи. Відповідно до даного номера за табл. 1 вибирають параметри повітряної лінії електропередачі. Таблиця 1
3.3 Загальні вимоги до оформлення РГР Пояснювальну записку оформляють на білому папері формату А4 (210 х 297 мм). Титульний аркуш розрахунково-графічної роботи представлений на рисунку 1 Додатка. Усі матеріали в пояснювальній записці розміщують тільки на одній стороні аркуша з дотриманням наступних розмірів полів: верхнє, ліве, нижнє – не менше 20мм, праве – не менш 10мм. Текст пояснювальної записки повинен бути написаний від руки чи надрукований. У першому випадку текст пишуть акуратно темним чорнилом чи пастою (чорного, темно-фіолетового, темно-синього кольору) з відстанню між рядками 8-10мм (20-25 рядків на сторінку). Весь текст повинен бути написаний чорнилом (пастою) одного кольору і відтінку. Застосування інших кольорів (крім зазначених) не дозволяється. У другому випадку рекомендується використовувати стандартний шрифт Times New Roman. Друк виконують через півтора чи два інтервали з розрахунку не більше 40 рядків на сторінці за умови рівномірного її заповнення і висотою букв і цифр не менше 1,8мм. Окремі слова, формули, знаки, які вписують у надрукований текст, повинні бути чорного кольору. Щільність вписаного тексту повинна бути максимально наближена до щільності основного тексту. Виявлені помилки в текстових документах усувають за допомогою наклеювання поверх помилки (букви, слова, рядки чи його частини) білого паперу тієї ж фактури і нанесення нових написів. Допускається застосування спеціальних коригувальних засобів (типу "Штрих", "Редактор" і т.д.). Необхідно, щоб число виправлень на сторінці було мінімальним. При наявності на сторінці більше 4-5 виправлень вона повинна бути передрукована заново. Вирішення задач слід супроводжувати лаконічними, але досить повним поясненнями. Забороняється використовувати в тексті роботи різні скорочення. Наприкінці розрахунково-графічної роботи слід навести оформлений відповідним чином список використовуваної літератури. 3.4 Приклад вирішення задачі Визначимо параметри схеми заміщення для лінії електропередачі, яка має характеристики, наведені в табл. 2. Таблиця 2
Схему заміщення ПЛ електропередачі 110 кВ і вище, як правило, подають у вигляді R X ![]() G/2 B/2 G/2 B/2 Спочатку визначимо погонний активний опір лінії: ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Тоді активний опір лінії дорівнює ![]() Для визначення погонного індуктивного опору лінії використовуємо формулу ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Радіус проводу знаходимо з табл. Д2.Додатку ![]() Тоді ![]() Індуктивний опір лінії дорівнює ![]() Розрахунок погонної активної провідності проводимо за формулою ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Тут ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Ці формули справедливі в тому випадку, коли проводи ПЛ знаходяться у вершинах рівностороннього трикутника. Якщо проводи розташовані в одній площині, то корона на середньому проводі з'являється при фазній напрузі на 4% меншому, а на крайніх проводах на 6% більшому критичного значення напруги. Критична фазна напруга при сухій погоді дорівнює ![]() При горизонтальному розташуванні проводів значення критичної напруги на середньому проводі складає ![]() на крайніх проводах ![]() що менше критичного, тому корона на всьому протязі лінії виникати не буде. При поганій погоді критична фазна напруга буде дорівнюватиме ![]() На середньому проводі ![]() Таким чином при поганій погоді на лінії може виникати корона. Втрати потужності при сухій погоді складуть ![]() відповідно при поганій погоді ![]() Погонну ємнісну провідність лінії визначаємо за формулою ![]() Реактивна провідність лінії ![]() Таким чином, схему заміщення даної лінії можна подати у вигляді R X ![]() B/2 B/2 Для визначення реактивної потужності, що генерується лінією, використовуємо формулу ![]() Використовуючи вихідні дані, знайдемо чисельне значення реактивної потужності: ![]() Розглянемо, як зміниться повний опір лінії, якщо: 1) проводи розташувати у вершинах рівностороннього трикутника; 2) лінію замінити лінією постійного струму. Повний погонний опір лінії дорівнює ![]() 1) Якщо проводи розташувати у вершинах рівностороннього трикутника ![]() У цьому випадку ![]() ![]() ![]() Таким чином, повний опір лінії при розташуванні проводів у вершинах рівностороннього трикутника зменшується на ![]() 2) При живленні лінії постійним струмом її повний погонний опір буде дорівнювати активному погонному опору. Тому активний погонний опір лінії постійного струму буде менше повного погонного опору лінії змінного струму в ![]() Розглянемо, як зміняться погонні індуктивні опори й ємнісна провідність лінії, якщо в кожній фазі існуючий провід замінити на два проводи з відстанню між ними ![]() Погонний індуктивний опір проводу ПЛ із розщепленою фазою визначаємо за формулою: ![]() де Rэ – еквівалентний радіус ![]() n – кількість проводів в одній фазі. Тоді ![]() Погонну ємнісну провідність ПЛ із розщепленою фазою визначаємо заформулою: ![]() Таким чином, при розщепленні фази на два проводи погонний індуктивний опір складе: ![]() тобто зменшиться на 29,3%, а погонна ємнісна провідність відповідно дорівнюватиме: ![]() тобто збільшиться на 28,5%. Розглянемо, як буде змінюватися активний опір лінії протягом року, коли навколишня температура змінюється від –250С до + 350С. Відповідно до (3.1) і (3.2) активний опір лінії при температурі 200С дорівнює 6,75Ом. Опір лінії при температурах відмінних від 200С визначаємо за формулою Rt = R [1 + 0,004 (t - 20)] (3.15) Відповідно опір при температурі -250С дорівнює: R-25 = 6,75 [1 + 0,004 (-25 - 20)] = 5,535Ом при температурі +350С R+35 = 6,75 [1 + 0,004 (35 - 20)] = 7,155Ом. Таким чином, при температурі –250С активний опір зменшується на 18%, а при температурі +350С – збільшується на 6%. Визначимо величину струму, який потрібно пропустити по проводу, щоб скинути ожеледь при температурі проводу +700С. Спочатку визначимо гранично припустимий струм для даної марки проводу. При заданій гранично припустимій температурі провідника, а вона для голих проводів прокладених поза приміщеннями відповідно до нормативних документів складає +700С, довгостроково припустимий струм можна знайти за формулою ![]() де k – коефіцієнт тепловіддачі; F – поверхня охолодження провідника; R – опір провідника. На практиці припустимі значення струмів, як правило, визначають за таблицями наведеними у "Правилах улаштування електроустановок". Використовуємо для визначення допустимого значення струму для проводу АС-70 дані, наведені в табл.Д2 Додатку. При температурі провідника +700С і температурі навколишнього середовища +250С довгостроково допустимим струм для даного проводу дорівнює 265А. У тому випадку, якщо температура навколишнього середовища відрізняється від +250С, то допустимий струм можна визначити за формулою: ![]() де tдоп – припустима температура провідника за ДСТУ; to і t'o – розрахункова і фактична температури навколишнього середовища Підставляючи в дану формулу числові значення, одержимо ![]() Визначимо припустиме навантаження лінії при температурі +350С і припустимий струм для мідного проводу такого ж перерізу і за тих самих умов. При температурі навколишнього середовища +250С і температурі проводу +700С повітряна лінія електропередачі допускає протікання струму, значення якого дорівнює 265А. У тому випадку, якщо температура навколишнього середовища відрізняється від +250С, то припустимий струм можна визначити за формулою (3.17) ![]() Визначимо припустимий струм для мідного проводу такого ж перерізу і за тих самих умов. Для цього скористаємося формулою ![]() де –?м, ?а відповідно питома провідність (м/ом мм2) мідного й алюмінієвого проводів. ![]() Визначимо напругу наприкінці лінії, коли вона живить навантаження, параметри якого наведені в табл. 2. Слід розрізняти втрату напруги ![]() Втратою напруги називається алгебраїчна різниця між величинами напруг (фазних чи лінійних) на початку (U1) і наприкінці (U2) лінії: ![]() Спаданням напруги називається геометрична різниця між зазначеними величинами, причому при його розрахунку враховується не тільки різниця напруг, але і кут зрушення фаз між ними. Таким чином, падіння напруги можна представити поздовжньою і поперечною складовими. Поздовжня складова (вона ж, прийнята рівній втраті напруги в проводах лінії) визначається формулами ![]() а поперечна складова – формулами: ![]() Напруги на початку і наприкінці лінії зв'язані з поздовжньою і поперечною складовими спадання напруги в лінії наступними співвідношеннями: ![]() Можна також використовувати більш прості формули, що мають прийнятну для інженерних розрахунків похибку: ![]() Для проводу АС-70 погонні опори відповідно рівні r = 0,450 Ом/км; x = 0,447 Ом/км Поздовжня складова спадання напруги дорівнює ![]() Поперечна складова спадання напруги дорівнює ![]() Тоді напруга наприкінці лінії буде дорівнює ![]() ДОДАТОК Зразок титульного аркуша ^ ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВАРозрахунково-графічна робота з дисципліни “Кабельні й повітряні лінії електропередач” Виконав: студент 4 курсу групи ЕСЕ –1 Іванов А.А. Перевірив: Харків -2007Таблиця Д2. Характеристики голих алюмінієвих і сталеалюмінієвих проводів.
Примітка: Довгостроково припустимі струмові навантаження, наведені в таблиці, відповідають припустимій температурі нагрівання проводів, рівній +700С. Навчальне видання Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу "Кабельні й повітряні лінії електропередачі" (для студентів 4 курсу денної і 5 курсу заочної форм навчання спеціальності 6.09 06 03 “Електротехнічні системи електроспоживання”) Укладач: Євген Дмитрович Дьяков, Відповідальний за випуск: В.Ф. Рой План 2007, поз. 154 ________________________________________________________________ Підп. до друку 20.02.07 Формат 60х84 1/16. Папір офісний Друк на ризографі. Умовн.-друк. арк. 1,0. Тираж 200 прим. Замовл. № ________________________________________________________________ 61002, Харків, ХНАМГ, вул. Революції,12 Сектор оперативної поліграфії ІОЦ ХНАМГ 61002, Харків, ХНАМГ, вул. Революції,12 |