Господарства
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:  , (3.1) де  – питомий опір (для алюмінію = 31,5  ),  – питома провідність (для алюмінію = 31,7  ), F – площа перерізу проводу, мм . .Тоді активний опір лінії дорівнює  (3.2) Для визначення погонного індуктивного опору лінії використовуємо формулу  , (3.3)де  – радіус проводу, см;  – середньогеометрична відстань між провідниками, см , (3.4)  – відстань між відповідними фазними проводами лінії. =5,66м = 566 см Радіус проводу знаходимо з табл. Д2.Додатку  Тоді  .Індуктивний опір лінії дорівнює  .Розрахунок погонної активної провідності проводимо за формулою  , (3.5) де  – втрати на корону ( ) , (3.6)  – коефіцієнт, що враховує барометричний тиск і температуру (при  ),  – критична фазна напруга, кВ, . (3.7) Тут  – коефіцієнт, що враховує стан поверхні проводу (для багатодротових проводів  );  – коефіцієнт, що враховує стан погоди: при сухій погоді  , при поганій погоді (туман, дощ, іній, сніжний буран)  .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  кВНа середньому проводі  .Таким чином при поганій погоді на лінії може виникати корона. Втрати потужності при сухій погоді складуть  0,313 кВт/км,відповідно при поганій погоді  0,97 кВт/км.Погонну ємнісну провідність лінії визначаємо за формулою  (3.8) Реактивна провідність лінії  (3.9) 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  (3.10) 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  (3.11) 1) Якщо проводи розташувати у вершинах рівностороннього трикутника  .У цьому випадку   і повний погонний опір лінії  .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  , що зазначено в табл. 2.Погонний індуктивний опір проводу ПЛ із розщепленою фазою визначаємо за формулою:  (3.12) де Rэ – еквівалентний радіус  , (3.13) n – кількість проводів в одній фазі. Тоді  = 0,316.Погонну ємнісну провідність ПЛ із розщепленою фазою визначаємо заформулою:  . (3.14) 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  (3.16)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:  , (3.17) де tдоп – припустима температура провідника за ДСТУ; to і t'o – розрахункова і фактична температури навколишнього середовища Підставляючи в дану формулу числові значення, одержимо  342,11 А.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  (3.18) де –?м, ?а відповідно питома провідність (м/ом мм2) мідного й алюмінієвого проводів.  А.Визначимо напругу наприкінці лінії, коли вона живить навантаження, параметри якого наведені в табл. 2. Слід розрізняти втрату напруги  і спадання напруги.Втратою напруги називається алгебраїчна різниця між величинами напруг (фазних чи лінійних) на початку (U1) і наприкінці (U2) лінії:  . (3.19) 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  (3.20) а поперечна складова – формулами:  (3.21) Напруги на початку і наприкінці лінії зв'язані з поздовжньою і поперечною складовими спадання напруги в лінії наступними співвідношеннями:  (3.22)Можна також використовувати більш прості формули, що мають прийнятну для інженерних розрахунків похибку:  (3.23) Для проводу АС-70 погонні опори відповідно рівні r = 0,450 Ом/км; x = 0,447 Ом/км Поздовжня складова спадання напруги дорівнює  856,636ВПоперечна складова спадання напруги дорівнює  119,45ВТоді напруга наприкінці лінії буде дорівнює  109,1 кВДОДАТОК 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 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
