Проектування електричних мереж залізниць

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ФАЖТ МТ
Іркутський державний університет шляхів сполучення
Кафедра: «ЕЖТ»
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни: «Електричні мережі та енергосистеми залізниць»
На тему: «Проектування електричних мереж залізниць»
Виконав: ст. гр. Енс-04-3
Анісімова Є.В.
Перевірив: викладач
Голуб І.І.
Іркутськ 2008

Завдання на курсове проектування

1. Визначити розрахункові електричні навантаження в місцевій мережі.
1.1. Визначити розрахункові навантаження металорізальних верстатів методом впорядкованих діаграм.
1.2. Визначити розрахункове навантаження освітлення майстерні.
1.3. Визначити розрахункове навантаження компрессороной.
1.4. Визначити розрахункове навантаження насосної.
1.5. Визначити розрахункове навантаження багатоповерхових будинків.
1.6. Визначити розрахункове навантаження школи.
1.7. Визначити розрахункове навантаження дитячого саду.
1.8. Визначити розрахункове навантаження магазину.
1.9. Визначити розрахункове навантаження котеджів.
1.10. Визначити розрахункове навантаження перукарні.
1.11. Визначити сумарну навантаження всіх об'єктів місцевої мережі.
2. Сформувати схему і вибрати параметри розподільчої мережі 0.38 кВ.
2.1. Вибрати кабелі, що живлять навантаження
2.1.1. Вибрати кабель, що живить школу, д / сад, магазин.
2.1.2. Вибрати кабель, що живить котеджі.
2.1.3. Вибрати кабель, що живить будинок № 1 і будинок № 2.
2.1.4. Вибрати кабель, що живить котеджі, школу, д / сад, магазин, перукарню.
3. Вибрати плавкі запобіжники для захисту електроустановок в мережі 0.38 кВ.
4. Вибрати потужність трансформаторів
5. Визначити втрати потужності і енергії в місцевій мережі.
6. Розрахувати кільцеву мережу
7. Розрахувати разомкнутую електричну мережу з трансформаторами.

Вихідні дані

Варіант № 28

1. Схема електричної мережі напругою 110/10/0, 4 кВ;
2.

Рис. 1.
2. Навантаження споживачів, які отримують живлення від шин 0,4 кВ
1. Механічні майстерні
Потужність токарно - гвинтового верстата (PТ-В) 19 кВт;
Потужність токарно - розточувального верстата (РТ-Р) 12,5 кВт;
Потужність поперечно - стругального верстата (РП-С) 11 кВт;
Потужність універсально - стругального верстата (РУ-С) 8.5 кВт;
Потужність горизонтально - фрезерного верстата (РГ-Ф) 4,5 кВт;
Потужність вертикально - фрезерного верстата (РВ-Ф) 11,5 кВт;
Площа приміщення майстерні (F) 201 м2;
Компресорна: Руст / Кс / cosj 128 / 0.8 / 0.8
Насосна: Руст / Кс / cosj 22 / 0.8 / 0,8

2. Комунально-побутова навантаження

Будинок 1 cosj / Поверх / ліфт / кв. 0.98 / 12 / 1 / 64

Будинок 2 cosj / Поверх / ліфт / кВ 0.98 / 11 / 2 / 44
Школа Nуч / Руд / cosj 720 / 0.14 / 0.9
Садок Місць / Руд / cosj 120 / 0.4 / 0.9
Магазин F / Руд / cosj 78 / 0.11 / 0.9
Котеджі Nдом / кв / cosj 14 / 3 / 0.9
Перукарня Nкр / Руд / cosj 21 / 1.3 / 0.97
3. Навантаження в мережі 10 кВ
РА / cosj 1000 / 0.86
РМ / cosj 850 / 0.83
РС / cosj 29000 / 0.8
Значення всіх потужностей наведені в кВт, а відстані в м.
Руст - встановлена ​​потужність, кВт;
F - площа приміщення, м2;
kи - коефіцієнт використання;
kС - коефіцієнт попиту;
кв - кількість квартир;
Nуч - число учнів;
Nд - кількість будинків;
Pуд - питома активна потужність;
Nкр - число крісел.
4. Відстані по схемі (рис.1.)
l1 = 60 м , L2 = 70 м , L3 = 60 м, l4 = 70 м , L5 = 30 м, l6 = 60 м, l7 = 20 м , L8 = 25 м , L9 = 60 м, l10 = 40 м, l11 = 32 м. l12 = 3 м, l13 = 4 м. l14 = 5 м, l15 = 6 м

Зміст
Завдання на курсове проектування
Вихідні дані
1. Визначення розрахункових електричних навантажень в місцевій мережі
1.1. Визначення расчетнх навантажень металорізальних верстатів методом впорядкованих діаграм
1.2. Визначення розрахункового навантаження освітлення майстерні
1.3. Визначення розрахункового навантаження компрессороной
1.4. Визначення розрахункового навантаження насосної
1.5. Визначення розрахункового навантаження багатоповерхових будинків
1.6. Визначення розрахункового навантаження школи
1.7. Визначення розрахункового навантаження дитячого саду
1.8. Визначення розрахункового навантаження магазину.
1.9. Визначення розрахункового навантаження котеджів
1.10. Визначення розрахункового навантаження перукарні
1.11. Визначення сумарного навантаження всіх об'єктів місцевої мережі.
2. Формування схеми і вибір параметрів розподільчої мережі 0.38 кВ
2.1. Вибір кабелів, що живлять навантаження ...
2.1.1. Вибір кабелю, що живить школу, дитячий садок, магазин
2.1.2. Вибір кабелю, що живить котеджі
2.1.3. Вибір кабелю, що живить будинок № 1 і будинок № 2
2.1.4. Вибір кабелю, що живить котеджі, школу, д / сад, магазин, перукарню
3. Вибір плавких запобіжників для захисту електроустановок в мережі 0.38 кВ
4. Вибір потужності трансформаторів
5. Визначення втрат потужності і енергії в місцевій мережі
6. Розрахунок кільцевої мережі
7. Розрахунок розімкнутої електричної мережі з трансформаторами
Список використаної літератури

1. Визначення розрахункових електричних навантажень
1.1. Визначення розрахункового навантаження верстатів майстерні методом впорядкованих діаграм
У цьому методі Рр для групи електроприймачів визначиться по середньому навантаженні Pср і коефіцієнту максимуму kм:
, КВт (1.1.)
kм залежить від коефіцієнта використання активної потужності kи одного електроприймача або групи електроприймачів та ефективного числа електроприймачів nеф, рівного
(1.2.)
де n - число різних за номінальної потужності та режимів роботи електроприймачів.
Значення kм визначимо за формулою:
(1.3.)
Розрахункову реактивне навантаження визначимо за формулою:
(1.4.)
(1.5.)
= 5 - ефективна кількість електроприймачів

тому що
кВАр
1.2. Визначення розрахункового навантаження освітлення майстерні
Розрахункове навантаження освітлення майстерні визначимо за формулою:
Pр.осв = kc × Руд.ламп × F, кВт (1.6.)
F = 201 м2, Руд = 0.012 , KС = 0.8.
Згідно зі слів (1.6.) Отримаємо:
Рр2 = Руд × F × kС = 0.012 × 201 × 0.8 = 1.9 кВт;
1.3. Визначення навантаження компресорної
Руд = 128 кВт; kС = 0.8; cosj = 0.8; tgj = 0.75;
Рр3 = Руд × kС = 128 × 0.8 = 102,4 кВт;
Qp3 = рр3 × tgj = 102,4 × 0.75 = 76,8 кВАр;
1.4. Визначення навантаження насосної
Руд = 22 кВт; kС = 0.8; cosj = 0.8; tgj = 0.75;
Рр4 = Руд × kС = 22 × 0.8 = 17,6 кВт;
Qp4 = Рр4 × tgj = 17,6 × 0.75 = 13.2кВАр;
Сумарне навантаження майстерні
Р1рå = (рр1 + рр2 + рр3 + Рр4) × КНМ = 148 × 0,9 = 133.2 кВт;
Q1рå = (Qр1 + Qр3 + Qр4) · КНМ = 106 * 0,9 = 95,4 кВАр.
КНМ = 0,9 - коеф. розбіжності максимумів графіків навантажень

1.5. Визначення навантаження багатоповерхових будинків
Рр = Ру кв × nкв + 0.9 × Рс, кВт (1.7.)
Рс = nліф × Pу ліф × kС,
Qp = Рр × tgj, кВАр (1.8.)
Використовуючи вирази (1.7.) Та (1.8.) Отримаємо:
Будинок 1: 12 поверхів, 1 ліфта; 64 квартир; kС = 1; cosj = 0.98; tgj = 0.2.
Рр5 = 1.2 × 64 + 0.9 × 1 × 4,5 × 1 = 80,85 кВт;
Qp5 = Рр5 × tgj = 80,85 × 0.2 = 16,17 кВАр.
Будинок 2: 11 поверхів, 2 ліфт; 44 квартир; kС = 0,95; cosj = 0.98; tgj = 0.2.
Рр6 = 1.4 × 44 + 0.9 × 0,95 × 5,5 × 2 = 71,005 кВт;
Qp6 = Рр6 × tgj = 71.005 × 0.2 = 14.201 кВАр.
Р2рå = Рудmax · Nкв +0,9 · Nліф · кс = 1,4 · 108 +0,9 · 3.1 = 153,9 кВт;
Q2рå = Р2рå · tgj = 153,9 · 0,2 = 30,78 кВт;
1.6. Визначення навантаження школи
Ру = 0.14 кВт / чол; Nчел = 688 чол; cosj = 0.9; tgj = 0.48.
Рр = Ру × Nчел, кВт (1.9.)
Згідно зі слів (1.9.) Отримаємо:
Рр7 = Ру × Nчел = 0.14 × 720 = 100,8 кВт;
Qp7 = Рр7 × tgj = 100,8 × 0.484 = 48,79 кВАр.
1.7. Визначення навантаження дитячого саду
Ру = 0.4 кВт / місце; Nмест = 120 місць; cosj = 0.9; tgj = 0.484.
Рр = Ру × Nмест, кВт (1.10.)
Використовуючи вираз (1.10) отримаємо:
Рр8 = Ру × Nмест = 0.4 × 120 = 48 кВт;
Qp8 = Рр8 × tgj = 48 × 0.484 = 23,23 кВАр.
1.8. Визначення навантаження магазину
Ру = 0.11 кВт/м2; F = 78 м2; cosj = 0.9; tgj = 0.48.
Рр = Ру × F, кВт (1.11.)
Згідно зі слів (1.11) отримаємо:
Рр9 = Ру × F = 0.11 × 78 = 8.58 кВт;
Qp9 = Рр9 × tgj = 8.58 × 0.48 = 4.15 кВАр.
1.9. Визначення навантаження котеджів
Ру = 5 кВт / кіт, 14 будинку по 3 квартирі; cosj = 0.9; tgj = 0.484.
Рр = Ру × Nкот, кВт (1.12)
Рр10 = Ру × Nкот = 5 × 14 = 70 кВт;
Qp10 = Рр10 × tgj = 70 × 0.484 = 33,88 кВАр.
1.10. Визначення навантаження перукарні
Ру = 1.3 кВт / крісло; Nкресел = 2; cosj = 0.97; tgj = 0.25.
Рр = Ру × Nкресел, кВт (1.13.)
Використовуючи вираз (1.13) отримаємо:
Рр11 = Ру × Nкресел = 1.3 × 2 = 2.6 кВт;
Qp11 = Рр11 × tgj = 2.6 × 0.25 = 0.65 кВАр.
1.11. Визначення сумарного навантаження всіх об'єктів
Р3рå = РРМ + 0.8 × Ршк + 0.7 × Рд / с + 0.5 × РРК + 0.8 × Ррп = 8,58 + 0.8 × 100,8 + 0.7 × 48 +
+ 0.5 × 70 + 0.8 × 2,6 = 159,9 кВт;
Q3рå = Qрм + 0.8 × Qшк + 0.7 × Qд / с + 0.5 × Qрк + 0.8 × Qрп = 14,15 + 0.8 × 48,79 + 0.7 × 23,23 +
0.5 × 33,88 + 0.8 × 0.65 = 76,903 кВАр.
Ррå = (Р1рå + Р2рå + Р3рå) · 0,95 = (133.2 + 153,9 + 159,9) · 0,95 = 424,65 кВт.
Qрå = (Q1рå + Q2рå + Q3рå) · 0,95 = (95,4 + 30,78 + 76,903) · 0,95 = 192,929 кВАр.

2. Формування схеми і вибір параметрів розподільчої мережі 0.38 кВ
2.1. Вибір перерізу проводів (кабелів) розімкнутої місцевої мережі за допустимою втрати напруги
В основі методу вибору перерізу проводу (кабелю) в розімкнутої мережі по допустимій втраті напруги, яка зазвичай покладається рівною DUдоп = ± 0.05Uном, лежить слабка залежність питомої реактивного опору дроти від його перетину; Uном - номінальна напруга мережі.
Втрата напруги в розімкнутої мережі з n навантаженнями визначається за формулою:
, (2.1.)
де - Втрата напруги від протікання активної (реактивної) потужності в активному (індуктивному) опорі, визначається або за потужностями навантажень Pi (Qi), що знаходяться на відстані li від джерела живлення, або за значеннями перетоків Pi (Qi) потужності на ділянках лінії i, довжиною li між навантаженнями або джерелом живлення і найближчою до нього навантаженні.
Алгоритм методу складається з наступних кроків:
1. Задаємося питомою індуктивним опором дроти X0 = 0.33 ¸ 0.4 Ом / км (кабелю - Х0 = 0.06 Ом / км).
2. Визначаємо втрату напруги DUх.
3. Визначаємо, яка частина від допустимої втрати напруги припадає на DUR втрату напруги від протікання активної потужності в активному опорі як
DURдоп = DUдоп - DUX (2.2)
4. Визначаємо розрахунковий переріз за виразом:
, (2.3.)
де g - питома провідність матеріалу, з якого виготовлений провідник (для алюмінію ця величина дорівнює 53 м/мм2 × Ом, для міді - 32 м/мм2 × Ом).
5. Вибираємо табличне значення перерізу проводу
sтабл ³ s (2.4.)
і визначаємо для нього R0 і індуктивне X0 питомі опору дроти, а також допустимий по нагріванню струм Iдоп.
6. Визначаємо максимальну втрату напруги в обраному дроті (на ділянці від джерела живлення до найбільш віддаленої від нього навантаження) за виразом (2.1.) Та перевіряємо виконання умови:
DU £ DUдоп (2.5.)
7. Визначаємо розрахунковий струм проводу за виразом:
, (2.6.)
де S - повна потужність на ділянці, найближчому до джерела живлення, Pi (Qi) - активні (реактивні) навантаження, підключені до дроту, і перевіряємо виконання умови:
I £ Iдоп (2.7.)
8. Якщо втрата напруги і (або) струм перевищать допустимі значення, то треба вибрати провід більшого перерізу і знову перевірити порушене обмеження, у противному випадку процедура вибору перерізу може вважатися завершеною.
Розрахунок:

2.1.1. Вибір кабелю, що живить школу, д / сад і магазин


2) Х0 = 0,06 Ом / км

3)
4)
5) r0 = 0,443 Ом / км х0 = 0,061 Ом / км
6) 15,63 У 19В-умова виконується
2.1.2. Вибір кабелю, що живить котеджі

1) Рк = 70кВт Qк = 33,88 кВАр
2) Х0 = 0,06 Ом / км

3)
4)
5) r0 = 1,94 Ом / км х0 = 0,067 Ом / км
6)
15,533 У 19В-умова виконується
2.1.3. Вибір кабелю, що живить будинок № 1 і будинок № 2


2) Х0 = 0,06 Ом / км

3)
4)
5) r0 = 0,443 Ом / км х0 = 0,061 Ом / км
6) 13,601 У 19В-умова виконується
2.1.4. Вибір кабелю, що живить школу, д / сад, магазин, каттеджі та перукарню


2) Х0 = 0,06 Ом / км

3)
4)
5) r0 = 0,326 Ом / км х0 = 0,06 Ом / км
6) 16,88 У 19В-умова виконується

3. Вибір плавких запобіжників для захисту електричних установок в мережі 0.38 кВ
При виборі параметрів запобіжників необхідно забезпечити виконання наступних умов:
Uном.пр. ³ Uном (3.1.)
де Uном.пр., Uном - номінальні напруги запобіжника і мережі, В;
Iном.пр. ³ Iр (3.2.)
де Iном.пр., Iр - номінальний струм запобіжника і розрахунковий струм, що протікає через захищається елемент мережі, А;
Iпл.вст ³ Iр (3.3.)
де Iпл.вст - номінальний струм плавкої вставки, А.
Ще одна умова вибору запобіжників - забезпечення селективності захисту мережі, що дозволяє відключати лише пошкоджені ділянки, залишаючи решту ділянок в роботі. У розгалуженій мережі для забезпечення селективності найближчі до джерела живлення ділянки мережі повинні мати вставки запобіжників на одну або дві ступені більше, ніж вставки більш віддалених запобіжників.
Для запобіжника П1: (верстати)

Для запобіжника П2: (освітлення)
А.
Вибираємо плавку вставку з Iпл.вст = 6 А. ³ Iр = 2.75 А
Для запобіжника П3: (насосна)

Вибираємо плавку вставку з Iпл.вст = 35 А. ³ Iр = 31,88 А.
Для запобіжника П4: (компресорна)
А.
Вибираємо плавку вставку з Iпл.вст = 200 А. ³ Iр = 185,51 А.
Для запобіжника П7: (котеджі)
А.
Вибираємо плавку вставку з Iпл.вст = 125 А. ³ Iр = 112,7 А.
Для запобіжника П8: (перукарня)
А.
Вибираємо плавку вставку з Iпл.вст = 6 А. ³ Iр = 3.86 А.
Для запобіжника П9: (будинок)

Вибираємо плавку вставку з Iпл.вст = 300 А. Iпл. Вст = 300 А. ³ Iр = 224,44 А
Для запобіжника П5: (котеджі + школа + д / с + маг. + Перуку.)

Iпл.вст = 300 А. Iпл. Вст = 300 А. ³ Iр = 257,15 А
Для запобіжника П6: (котеджі + перуку.)

Iпл.вст = 125 А. Iпл. Вст = 125 А. ³ Iр = 116,5 А

4. Вибір потужності трансформаторів
При наявності споживачів 1-й і 2-ї категорій і відсутності централізованого резерву трансформаторів головної понижувальної підстанції виконується двох-трансформаторними. При цьому потужність кожного трансформатора визначається як:
Sном.тр ³ Sр / 2 × 0.7 (4.1.)
що відповідає при аварійному режимі вихід з ладу одного з трансформаторів 40% перевантаженні що залишився в роботі трансформатора в режимі максимального навантаження.
4.1. Вибір потужності трансформаторів двохтрансформаторної підстанції 10/0.38 кВ
кВА.
Згідно зі слів (4.1.) Отримаємо:
Sном.тр ³ 466,422 / 2 × 0.7 = 333,159 кВА.
Вибираємо трифазні двохобмотувальні трансформатори 10/0.4 потужністю
Sном.тр = 400 кВА.
Таблиця 1.
Параметри трифазні двохобмотувальні трансформатора 10/0.4 кВ
Номінальна потужність SНОМ (кВА)
uk,%
DPk
(КВт)
DPхх
(КВт)
DQхх
(КВАр)
rt
(Ом)
xt
(Ом)
400
4.5
5.5-5.9
0.92-1.08
12.0
3.7
10.6

4.7. Вибір потужності трансформаторів двохтрансформаторної підстанції 110/10 кВ
Sр2 = (4.2.)
Pа = 1000 кВт; cosj = 0.86; tgj = 0.593;
QА = Pа × tgj = 1000 × 0.593 = 590 кВАр;
PВ = 850 кВт; cosj = 0.83; tgj = 0.67;
QВ = PВ × tgj = 850 × 0.67 = 571 кВАр;
PС = 29000 кВт; cosj = 0.8; tgj = 0.75;
Qс = PС × tgj = 29000 × 0.75 = 21750 кВАр;
= 424,65 + 1000 + 850 + 29000 = 31274,65 кВт.
= 192,929 + 590 + 571 + 21750 = 23103,93 кВАр.
Згідно зі слів (4.2.) Отримаємо:
Sр2 = = 38883,1 кВА.
Згідно зі слів (4.1.) Отримаємо:
Sном.тр ³ 38883,1 / 2 × 0.7 = 27773,64 кВА.
Вибираємо трифазні двохобмотувальні трансформатори 110/10 кВ потужністю: Sном.тр = 32000 кВА.
Таблиця 2.
Параметри трифазні двохобмотувальні трансформатора 110/10 кВ
Номінальна потужність SНОМ (кВА)
uk,%
DPk
(КВт)
DPхх
(КВт)
DQхх
(КВАр)
rt
(Ом)
xt
(Ом)
32000
10.5
145
35
240
1,87
43,5
5. Визначення втрат активної потужності і енергії в місцевій мережі
Втрати потужності складаються з втрат потужності в лініях і в трансформаторах. Втрати активної потужності в лінії в кВт можуть бути визначені за наступними виразами:
, (5.1.)
де I, P, Q, S - струм, активна, реактивна і повна потужності, що протікають в лінії, Uном, Rл - номінальна напруга та активний опір лінії.
При визначенні сумарних втрат активної потужності в мережі проводиться підсумовування втрат потужності в окремих гілках:
, (5.2.)
де індекс k дорівнює числу гілок у схемі мережі.
Втрати активної потужності в трансформаторі можна визначити за формулою:
, (5.3.)
де DPст - втрати потужності в сталі, наближено рівні втрат холостого ходу трансформатора;
DPм - втрати в міді трансформатора, які можуть прийматися рівними втрат короткого замикання;
Sр, SНОМ - розрахункове навантаження і номінальна потужність трансформатора.
При двох паралельних трансформаторах вираз (5.3.) Запишеться як:
, (5.4.)
Для визначення річних втрат енергії в лініях сумарні втрати потужності в лініях повинні бути помножені на час втрат t:
DАSл = DРSл × t, (5.5.)
яке залежить від часу використання максимального навантаження Ті та може бути визначено за формулою:
t = (0.124 + Ті / 10000) 2 × 8760. (5.6.)
Річні втрати енергії в паралельних трансформаторах визначаються як
, (5.7.)
Сумарні втрати енергії складаються з втрат енергії в лініях і трансформаторах:
DАS = DАSл + DАSt (5.8.)
Знаючи вартість 1 кВт × год електроенергії з, можна оцінити вартість втрат електроенергії протягом року:
C = DАS × c, руб (5.9.)

* 0,443 * 160 = 13,543 кВт
* 1,94 * 45 = 3,3 кВт
* 0,443 * 100 = 6,640 кВт
* 0,326 * 190 = 25,219 кВт


У 2-х паралельних трансформаторах:

Річні втрати енергії в лініях
DАSл = DРSл × t

Річні втрати енергії в трансформаторах

Сумарні втрати енергії

Вартість втрат


6. Розрахунок замкнутої електричної мережі
6.1. Визначення перетоків потужності і струмів на ділянках замкнутої електричної мережі
На першому етапі розрахунку замкнута електрична мережа розрізається за джерелом живлення і замінюється мережею з двостороннім живленням.
Активна і реактивна потужності, що передаються від першого джерела живлення І1 при неврахуванні втрат потужності в мережі, визначаються як
, (6.1.)
де Pi і Qi - активна і реактивна потужності i-й розрахункового навантаження;
li-І2 - відстань від i-й навантаження до другого джерела живлення;
lІ1-І2 - відстань між джерелами живлення;
n - число навантажень.
Визначаються перетікання потужності на ділянках мережі з двостороннім живленням з використанням першого закону Кірхгофа:
pІ1-а + j × qІ1-а = pІ1 + j × qІ1
pа-б + j × QА-б = pІ1-а + j × qІ1-а - Pа - j × Qa
pб-в + j × qб-в = pа-б + j × QА-б - pб - j × Qб (6.2.)
Pв-И2 + j × qв-И2 = pб-в + j × qб-в - Pв - j × Qв = pІ2 + j × qІ2
Якщо в процесі розрахунку значення активного або реактивного перетоку стає негативним, це означає, що знайдена точка токораздела відповідно активної або реактивної потужності, в якій навантаження отримує харчування з двох сторін.
За значеннями активного і реактивного перетоків визначаються повні потужності перетоків як
, (6.3.)
а по них значення струмів на ділянках мережі
, (6.4.)
6.2. Визначення перетину дроту кільцевої мережі з економічної щільності струму
Перетин проводів sек (економічний переріз проводу) з економічної щільності струму jек, яка є нормованим узагальненим показником, наближено відповідним мінімуму приведених витрат на спорудження й експлуатацію лінії знаходиться як:
, (6.5.)
де Iр - розрахунковий струм лінії, визначений за формулою (6.4.);
значення jек (А/мм2) залежить від часу використання максимальних навантажень, типу лінії і району її прокладки, у курсовому проекті приймається jек = 1,1 (А/мм2).
Якщо перетин дроту на всіх ділянках мережі потрібно вибрати однаковим, то в (6.5.) Як Iр повинен використовуватися еквівалентний струм Iекв, при якому втрати потужності будуть такими ж, як і при розрахункових струмах на ділянках кільцевої мережі, визначених за (6.4.) .
Еквівалентний струм визначається як
, (6.6.)
де індекс i відповідає номеру ділянки кільцевої мережі;
Iрi і li - значення струму на i-й дільниці і довжина i-го ділянки;
lІ1-І2 - відстань між джерелами живлення.
Вибираємо найближче до sек табличне значення перерізу проводу як:
sтабл sекв (6.7.)
і визначаємо для нього активну R0 і індуктивне X0 питомі опору дроти, а також припустимий струм по нагріванню Iдоп.
Перевіряємо виконання умови:
Imax £ Iдоп (6.8.)
де Imax - відповідає максимальному з струмів джерел живлення. Якщо умова (6.8.) Не виконується, то необхідно вибрати провід більшого перетину.
Розрахунок:

1.
РА /
РМ /

Вузол 2 - є точкою токораздела





2. Визначення перетину дроту кільцевої мережі з економічної щільності струму


sтабл sев
50мм2 47,8 мм2
Параметри повітряної лінії АС-50 R0 = 0.65 Ом / км X0 = 0.392 Ом / км
Imax £ Iдоп
91,328 А £ 215А
Здійснюється перевірка дроти по допустимої втрати напруги, яка визначається відповідно до (2.1.). Слід врахувати при цьому, що втрати напруги від протікання активної потужності (реактивної) потужності в активному (реактивному) опорі на ділянках від джерела живлення до точки токораздела активної (реактивної) потужності будуть однаковими.
При збігу точок токораздела активної і реактивної потужностей втрату напруги на ділянці від будь-якого джерела живлення до цієї точки необхідно порівняти з допустимою втратою напруги
DU £ DUдоп (6.9.)
При розбіжності точок токораздела необхідно визначити втрату напруги до точок токораздела як активної, так і реактивної потужності, вибрати максимальну і перевірити виконання умови (6.9.)
Перевірити дріт по допустимої втрати напруги в аварійному режимі. Найбільш важким є аварійне відключення того пов'язаного з джерелом живлення дроту, по якому передається велика потужність.
Втрата напруги в розімкнутої мережі з декількома навантаженнями, яка утворюється в результаті відключення дроти у джерела живлення, визначається за виразом (2.1.), Як розглянуто в розділі 2.1.
Вибір перерізу проводу з економічної щільності струму виконаємо за допомогою IS1 - програми.
Вибране нами розтин не задовольняє умові, вибираємо нову марку проводу з перетином 120 мм2. АС-120: r = 0.27Ом/км, х = 0,365 Ом / км, Iдоп = 375 А
сумарна довжина лінії
dl 18.000000
потужність джерела живлення
pi 1352.700000qi 820.039800
перетікання потужності на ділянках лінії
pp, qp 1 1352.700000 820.039800 2 352.700100
230.039800 3 -497.299900 -340.960200 квітня
-921.950000 -533.889200
2точка токораздела активних потужностей
2точка токораздела реактивних потужностей
струми на ділянках лінії
car 1 91.328390 2 24.311560 3
34.811920 4 61.509600
еквівалентний струм
care 52.579050
економічне перетин дроту 52.579050
втрата напруги в нормальному режимі на ділянках лінії
ul 1 199.363100 2 107.516100 3
129.360700 4 177.518400
максимальна втрата напруги в нормальному режимі до точок активного і реактивного токораздела
ua 306.879200
ur 306.879200
перетин дроту r0 = 2.700000E-01 x0 = 3.650000E-01
аварійний режим
втрата U при аварійному відключенні дроти в кінці 798.832900
втрата U при аварійному відключенні проводу на початку 1196.178000

7. Розрахунок розімкнутої електричної мережі з трансформаторами
Мета розрахунку полягає у визначенні на основі інформації про значення напруги, а також значеннях активної і реактивної потужностей в нагрузочном вузлі 2 схеми мережі, показаної на рис.3 (а), напруг у вузлах 1, а, б і перетоків потужності на окремих ділянках мережі . Допоміжними є завдання, пов'язані з визначенням параметрів елементів схеми заміщення електричної мережі, показаної на рис.3 (б). Номінальна напруга навантажувального і генераторного вузлів покладається дорівнюють 10 кВ, а номінальна напруга лінії 220 (110) кВ.

Рис.3. Схема Дволанцюговий лінії з трансформаторами по кінцях а) і її ехема заміщення б).
Підвищуючий і понижувальний трансформатори Т1 і Т2 на схемі заміщення представлені активним і індуктивним опорами, а поперечна провідність трансформатора замінена постійним навантаженням (втратами активної і реактивної потужностей в сталі трансформатора DPст + j × DQст, наближено рівними втрат холостого ходу DPх + + j × DQх) :
Sст = DPст + j × DQст = DPх + j × DQх (7.1.)

7.1. Вибір перерізу проводів Дволанцюговий лінії з економічної щільності струму
Для визначення розрахункового струму Дволанцюговий лінії:
, (7.2.)
необхідно оцінити протікає по лінії потужність, яка може бути визначена як сума навантаження Pн + j × Qн і втрати потужності DPt2 + j × DQt2 в трансформаторі Т2:
Pл + j × Qл = Pн + j × Qн + DPt2 + j × DQt2. (7.3.)
Чисельник вираження (7.2.) Відповідає протікає в лінії повної потужності;
двійка в знаменнику ділить цю потужність між паралельними гілками;
Uл.ном - номінальна напруга лінії, рівне 220 (110) кВ.
Потужність трансформаторів Т1 і Т2 може бути обрана однаковою по потужності навантаження Дволанцюговий лінії з трансформаторами і умові (4.1.). Для вибраних трансформаторів визначаються, Додаток 7 [1]:
· Табличні значення активного rt та індуктивного xt опорів трансформаторів, приведені до стороні високої напруги трансформатора;
· Значення активних і реактивних втрат холостого ходу DPх + j × DQх, яким покладаються рівними втрати в сталі трансформатора DPст + j × DQст;
· Активні втрати короткого замикання трансформатора DPк, яким покладаються рівними втрати активної потужності в міді трансформатора DPм;
· Напруга короткого замикання трансформатора Uк у відсотках, що використовується при обчисленні реактивних втрат короткого замикання:
(7.4.)
яким покладаються рівними втрати реактивної потужності в міді трансформатора.
Втрати потужності двох паралельних трансформаторів можна визначити за формулою:
. (7.5.)
Економічне перетин проводів лінії визначається при заданому значенні економічної щільності струму згідно з (6.5.). Перетин перевіряється по нагріванню, умова (3.1.), І допустимої втрати напруги в нормальному, і пов'язане з випаданням однієї з паралельних ліній аварійному режимах.
7.2. Визначення параметрів режиму Дволанцюговий лінії електропередачі з трансформаторами
Розрахунок режиму починаємо з навантажувального вузла. Оскільки номінальні напруги U1ном = U2ном відрізняються від номінальної напруги лінії Uл.ном, наводимо напруга U2 до номінальної напруги лінії як:
, (7.6.)
де kt2 - коефіцієнт трансформації трансформатора Т2, рівний відношенню номінального напруги лінії до номінальної напруги навантаження;
- Вторинна напруга трансформатора, приведений до стороні високої напруги.
Наведене напруга у вузлі б відрізняється від наведеної напруги у вузлі 2 на величину втрат напруги у трансформаторі Т2, що визначаються за значенням активної та реактивної навантаження у вузлі 2, еквівалентним значенням опорів паралельних трансформаторів і наведеним напрузі :
. (7.7.)
Потужність, що генерується половиною ємності на землю Дволанцюговий лінії в точці б, визначається як:
, (7.8.)
де b0 - питома провідність на землю лінії множиться на довжину лінії l і на 2, так як лінії паралельні, ділиться на 2, так як розглядається провідність тільки половинної ємності відповідно до П-образної схемою заміщення лінії.
Перетікання потужності в кінці лінії pб-а + j × Qб-а відрізняється від потужності навантаження на величину втрат потужності в трансформаторі і потужність, що генерується лінією (7.8.)
(7.9.)
У (7.9.) Втрати потужності в міді трансформатора визначені інакше, ніж у (7.5.), Слід також звернути увагу на те, що реактивна потужність в кінці лінії більше реактивної потужності на початку трансформатора Qб-2> Qб-а на потужність, генріруемую лінією в точці б. Визначаємо перетікання потужності на початку лінії, що відрізняється від перетікання в кінці лінії на величину втрат потужності в лінії:
(7.10.)
де Rл / 2, хл / 2 - активне і індуктивний опори паралельних ліній.
Аналогічно (7.7.) Визначається наведене напруга в точці а, відмінне від наведеної напруги в точці б на величину втрат напруги в лінії:
. (7.11.)
Знайдемо потужність, що генерується лінією в точці а:
, (7.12.)
Визначається потужність, що надходить з джерела живлення і що відрізняється від потужності на початку лінії на величину втрат потужності в трансформаторі Т1, і потужність, що генерується лінією у вузлі а:
(7.13.)
де rt1 / 2, хt1 / 2 - еквівалентні активне і індуктивний опори паралельних трансформаторів.
Визначаємо наведене:
, (7.14)
і дійсне напруги у вузлі 1:
. (7.15.)

ВИХІДНІ ДАНІ
Активна потужність PNn 35.043000
Реактивна потужність QNn 24.392000
Довжина лінії dl 29.000000
dl 29.000000
Індуктивний опір трансформатора xt 43.500000
Активні втрати потужності в сталі dpst 3.500000E-02
Реактивні втрати потужності в сталі dqst 2.400000E-01
Втрати короткого замикання dpk 1.450000E-01
Напруга короткого замикання uk 10.500000
Номінальна потужність трансформатора str 32.000000
РЕЗУЛЬТАТИ РОЗРАХУНКУ
номінальні напруги тр-ра: 121/10.5 кВ
jекономіческое: 1А/мм2
доп втрата напруги: 7700B
повна потужність навантаження 42.696390
акт.переток в лінії 35.242070 реактив. перетік в лінії 27.862830
втрати акт мощн в ст.т-ра 1.990685E-01
втрати реактивного мощн в ст. т-ра 3.470829
втрати реактив. мощн в міді тр-ра = 3.360000
повна потужність в кінці лінії 44.925950
струм в лінії 107.181800
розрахунковий переріз лінії 107.181800
втрата напруги 2632.408000
вибрати провід r0 = 3.300000E-01x0 = 3.710000E-01b0 = 2.870000E-06
вибрати провід r0 = 3.300000E-01 x0 = 3.710000E-01b0 = 2.870000E-06
наведене напругу в кінці тр-ра 121.000000
втрата акт, реакт.мощн.в тр-ре. 1.164188E-01 2.708138
акт, реактив. потужності на початку тр-ра2. 35.229420 27.580140
напругу в кінці лінії 125.655300
потужність, що генерується в кінці лінії 1.314139
акт., реактив потужності в кінці лінії 35.229420 26.266000
напруга на початку лінії 128.121300
акт., реактив потужності на початку лінії 35.814620 26.923910
потужність, що генерується на початку лінії 1.366227
акт, реактив. потужності в кінці тр-ра1. 35.814620 25.557680
наведене напруга генератора 132.721400
напруга генератора 11.517150
акт., реактив потужності генератора 35.994890 28.602730
CDO-6.0 / (27.02.04)
Дата: 2008:05:26
Час розрахунку: 21:39:42
Для завдання коефіцієнтів трансформації використовується полярна система координат
* Чсет * Основні дані
---------- Bремя: 21:39:44.75
Лічені дані: BEAST ()
* ПЧСЕТЬ * Перегляд основних даних
---------- Bремя: 21:39:52.49
* СРЖМ * Розрахунок усталеного режиму
---------- Bремя: 21:40:00.07
(B): У вузлі 1 задано джерело реак.мощності без меж регулювання

Oбобщенние дані за схемою BEAST
-----------------------------------
вузлів-16 гілок-13
генераторів-1 трансформаторів-6
з них синхрон. компенсаторів-0 з них з регулюванням-4
вузлів з навантаженням-11 тр-ів з поперечним рег .- 0
вузлів з с.х.н. - 0 гілок з фікс. P-0
вузлів з шунтами-0 паралельних гілок-6
з них керованих-0 перетоків сальдо-0
вузлів з межами-0 гілок з межами-4
контр. параметрів по вузлах-0 контр. параметрів по гілках-12
вузлів з стк-0 відключених гілок-0
Температура: 20 град.
Частота системи 1 = 50.00 гц
Сумарне навантаження по Р: 34392. кВт по Q: 25393. кВАр
Сумарна генерація по Р: 35043. кВт по Q: 25577. кВАр
Номери балансують вузлів по:
P: 1
Q: 1
Ітерація Pнб max (вузол) Qнб max (вузол) крок якобіан нне
0 QU 59870.840 (2) 93880.640 (3) .100 E +01 .543 * E 137 107
1 PD 31201.040 (4) 11193.800 (3) .119 E +01 .543 * E 137 107
2 PQ 11860.380 (4) 15211.350 (3) .578 E +00 .543 * E 137 107
3 PQ 2985.551 (4) 3693.785 (3) .774 E +00 .851 * E 138 106
4 PQ 74.539 (10) 28.244 (4) .101 E +01 .729 * E 139 106
5 PQ 1.209 (10) .928 (4) .104 E +01 .116 * E 138 105
(І): pасчет закінчений. Mакс.небаланс = .95703 E-01
* ПЧРЖМ * Перегляд результатів розрахунку
---------- Bремя: 21:40:02.60
Інформація про вузли схема: BEAST
У з е л напруга кут Pн Qн Pг Qг Pш Qш Pнб Qнб
І м я Номер кВ град кВт кВАр кВт кВАр кВт кВАр кВт кВАр
1 11.000 - - - 36309.3 33406.1 - - - -
122.076 -2.245 - - - - - - - -
3 116.593 -2.646 - - - - - - - -
4 10.256 -5.183 32000.0 24000.0 - - - - - -
5 10.126 -5.463 850.0 530.0 - - - - - -
6 10.011 -5.710 850.0 638.0 - - - - - -
7 10.103 -5.595 - - - - - - - -
Серпня .399 -6.208 326.2 106.1 - - - - - -
9 .391 -6.162 - - - - - - - -
10 .365 -4.660 93.8 45.4 - - - - - -
1911 .362 -4.414 42.0 20.3 - - - - - -
12 .360 -4.290 9.6 4.6 - - - - - -
13 .391 -6.172 70.0 17.6 - - - - - -
14 .391 -6.174 3.9 1.0 - - - - - -
15 .392 -6.188 95.0 19.3 - - - - - -
16 .389 -6.181 51.1 10.4 - - - - - -
------- ------- ------- ------- ------- -------
34391.6 25392.8 36309.3 33406.1 .0 .0
* СРЖМ * Розрахунок усталеного режиму
---------- Bремя: 21:40:38.19
(І): pасчет закінчений. Mакс.небаланс = .95703 E-01
* ПЧРЖМ * Перегляд результатів розрахунку
---------- Bремя: 21:40:40.61
Інформація про вузли схема: BEAST
У з е л напруга кут Pн Qн Pг Qг Pш Qш Pнб Qнб
І м я Номер кВ град кВт кВАр кВт кВАр кВт кВАр кВт кВАр
1 11.000 - - - 36309.3 33406.1 - - - -
2 122.076 -2.245 - - - - - - - -
3 116.593 -2.646 - - - - - - - -
4 10.256 -5.183 32000.0 24000.0 - - - - - -
5 10.126 -5.463 850.0 530.0 - - - - - -
6 10.011 -5.710 850.0 638.0 - - - - - -
7 10.103 -5.595 - - - - - - - -
Серпня .399 -6.208 326.2 106.1 - - - - - -
9 .391 -6.162 - - - - - - - -
10 .365 -4.660 93.8 45.4 - - - - - -
1911 .362 -4.414 42.0 20.3 - - - - - -
12 .360 -4.290 9.6 4.6 - - - - - -
13 .391 -6.172 70.0 17.6 - - - - - -
14 .391 -6.174 3.9 1.0 - - - - - -
15 .392 -6.188 95.0 19.3 - - - - - -
16 .389 -6.181 51.1 10.4 - - - - - -
------- ------- ------- ------- ------- -------
34391.6 25392.8 36309.3 33406.1 .0 .0
Інформація про вузли схема: BEAST
У з е л напруга кут Pн Qн Pг Qг Pш Qш Pнб Qнб
І м я Номер кВ град кВт кВАр кВт кВАр кВт кВАр кВт кВАр
1 11.000 - - - 36309.3 33406.1 - - - -
2 122.076 -2.245 - - - - - - - -
3 116.593 -2.646 - - - - - - - -
4 10.256 -5.183 32000.0 24000.0 - - - - - -
5 10.126 -5.463 850.0 530.0 - - - - - -
6 10.011 -5.710 850.0 638.0 - - - - - -
7 10.103 -5.595 - - - - - - - -
Серпня .399 -6.208 326.2 106.1 - - - - - -
9 .391 -6.162 - - - - - - - -
10 .365 -4.660 93.8 45.4 - - - - - -
1911 .362 -4.414 42.0 20.3 - - - - - -
12 .360 -4.290 9.6 4.6 - - - - - -
13 .391 -6.172 70.0 17.6 - - - - - -
14 .391 -6.174 3.9 1.0 - - - - - -
15 .392 -6.188 95.0 19.3 - - - - - -
16 .389 -6.181 51.1 10.4 - - - - - -
------- ------- ------- ------- ------- -------
34391.6 25392.8 36309.3 33406.1 .0 .0
Інформація про гілках схема: BEAST
Гілка Pij Qij Pji Qji дp корона дQ iл Kзагр Qг
IJ кВт кВАр кВт кВАр кВт кВт кВАр А кВАр
2 - 3 36082.6 30145.6 -34663.0 -28549.4 1419.65 - 1596.17 222.6 - -
4 - 5 1324.0 847.5 -1311.3 -830.4 12.69 - 17.15 88.6 - -
4 - 7 1126.9 602.4 -1114.3 -585.4 12.57 - 17.00 72.0 - -
5 - 6 461.3 300.4 -457.3 -295.0 3.99 - 5.39 31.4 - -
6 - 7 -392.7 -343.0 395.6 347.0 2.93 - 3.96 30.1 - -
8 - 9 237.3 91.6 -232.4 -90.0 4.87 - 1.66 368.1 - -
8 - 15 149.3 30.3 -146.5 -29.7 2.85 - .52 220.5 - -
9 - 10 158.4 71.3 -146.1 -70.5 12.27 - .87 256.6 - -
9 - 13 74.0 18.7 -73.9 -18.6 .13 - .05 112.8 - -
10 - 11 52.3 25.0 -51.6 -25.0 .67 - .05 91.7 - -
11 - 12 9.6 4.6 -9.6 -4.6 .06 - .00 17.1 - -
13 - 14 3.9 1.0 -3.9 -1.0 .00 - - 6.0 - -
15 - 16 51.5 10.4 -51.1 -10.4 .35 - .06 77.5 - -
-------- ------ -------- --------
1473.03 .00 1642.89 .0
Інформація про трансформаторах схема - BEAST
Ім'я об'єкт Ім'я тр-ра вузол Uтек Kмод Карг PQI Kзагр dP dQ Psh Qsh
кВ кВт кВАр А о.е. кВт кВАр кВт кВАр
2 122.076 11.524 - -18041.3 -15072.7 111.3 .55 54.78 1314.76 58.59 315.5
1 11.000 1815 4.7 16703.0
-------------------------------------------------- -----------------------------------------
2 122.076 11.524 - -18041.3 -15072.7 111.3 .55 54.78 1314.76 58.59 315.5
1 11.000 1815 4.7 16703.0
-------------------------------------------------- -----------------------------------------
3 116.593 10.952 - 17331.5 14274.7 111.3 .55 52.58 1261.94 53.45 287.8
4 10.256 -17225.4 -12724.9
-------------------------------------------------- -----------------------------------------
3 116.593 10.952 - 17331.5 14274.7 111.3 .55 52.58 1261.94 53.45 287.8
4 10.256 -17225.4 -12724.9
-------------------------------------------------- -----------------------------------------
7 10.103 25.000 - 359.3 119.2 21.7 - 2.95 5.20
8 .399 -356.4 -114.0
-------------------------------------------------- -----------------------------------------
7 10.103 25.000 - 359.3 119.2 21.7 - 2.95 5.20
8 .399 -356.4 -114.0
-------------------------------------------------- ------------------------------------------
І т о г о: 220.63 5163 .79 224. 1206.
Таблиця розподілу втрат у схемі: BEAST
Сумарні потужності: акт. реактивна.
H а р р у з к а 34391.6 25392.8
Г е н е р а ц і я 36309.3 33406.1
Генерація ЛЕП .0
П о т е р і в:
Ш у н т а х .0 .0
з них у БСК .0
СК .0
Л Е П 1473.0 1642.9
на корону по g .0
На корону по хар-ке .0
Трансформаторах 220.6 5163.8
в шунтах 224.1 1206.7
Сумарні втрати 1917.7 8013.3
Втрати в лініях електропередач
U ном U ср активні% реактивні% генер. в ЛЕП% корона%
4 .4 21.20 1.1 3.22 .0 .00 .0 .00 .0
10.5 10.3 32.18 1.7 43.50 .5 .00 .0 .00 .0
110.0 119.3 1419.65 74.0 1596.17 19.9 .00 .0 .00 .0
-------- ----- -------- ----- -------- -----
Разом: 1473.0 76.8 1642.9 20.5 .0 .0
Втрати в трансформаторах
U ном DP обмотки% DQ обмотки% DP шунта% DQ шунта%
10.5 5.90 .3 10.39 .1 .00 .0 .00 .0
110.0 214.73 11.2 5153.40 64.3 224.09 11.7 1206.66 15.1
-------- ----- -------- ----- -------- ----- -------- --- -
Разом: 220.6 11.5 5163.8 64.4 224.1 11.7 1206.7 15.1
Oбобщенние дані за схемою BEAST
-----------------------------------
вузлів-16 гілок-13
генераторів-1 трансформаторів-6
з них синхрон. компенсаторів-0 з них з регулюванням-4
вузлів з навантаженням-11 тр-ів з поперечним рег .- 0
вузлів з с.х.н. - 0 гілок з фікс. P-0
вузлів з шунтами-0 паралельних гілок-6
з них керованих-0 перетоків сальдо-0
вузлів з межами-0 гілок з межами-4
контр. параметрів по вузлах-0 контр. параметрів по гілках-12
вузлів з стк-0 відключених гілок-0
Температура: 20 град.
Частота системи 1 = 50.00 гц
Сумарне навантаження по Р: 34392. кВт по Q: 25393. кВАр
Сумарна генерація по Р: 35043. кВт по Q: 25577. кВАр
Номери балансують вузлів по:
P: 1
Q: 1
_

Список використаної літератури
1. І.І. Голуб. Методичні вказівки до курсового Проет з дисципліни «Електричні мережі підприємств залізничного транспорту», ​​м. Іркутськ 1999 р .
2. І.І. Голуб. Завдання та методичні вказівки до курсових проектів з дисципліни «Електричні мережі підприємств залізничного транспорту», ​​м. Іркутськ 2001
3. Караєв Р.І., Волобрінскій С.Д., Ковальов І.М. Електричні мережі й енергосистеми / Підручник для вузів ж.-д. транспорта.-М.: Транспорт, 1988. 326 з.
4. Курс лекцій з дисципліни «Електричні мережі підприємств залізничного транспорту».
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Курсова
102.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Розр т електричних мереж залізниць
Проектування реконструкції залізниць
Може бути Волзьке підприємство магістральних електричних мереж
Монтаж і обслуговування сучасного електроустаткування і електричних мереж машинобудівного
Механізми управління виробничо господарською діяльністю локальних електричних мереж
Обгрунтування витрат на поточний ремонт і технічне обслуговування електричних мереж
Економічний розрахунок вартості витрат на утримання електричних мереж ТОО Талгарського алматинського
Викрадення шляхом демонтажу та іншим засобом електричних мереж кабельних лінів зв язку та їх об
Проектування електричних станцій та підстанцій
© Усі права захищені
написати до нас