Південно - Уральський державний університет Заочний інженерно-економічний факультет Контрольна робота з дисципліни Електроживильні системи та
мережі група: ЕС-411
спеціальність: 140211
Виконав:
Смирнова Є.В. Перевірив:
Пястолова А.В. Челябінськ
2009
Варіант № 37 Вибір перерізу проводів районних мереж
На рис. 1 представлена схема районної електричної мережі, проектованої на напругу U
ном. Лінія l1 повітряна дволанцюгова, а лінії l2-l5 повітряні одноланцюгових. Вихідні дані для всіх варіантів
контрольного завдання представлені в таблиці. Для підстанцій вказані найбільші значення навантажень. Потрібно вибрати перерізу проводів з економічної щільності струму і перевірити їх по короні і по нагріванню.
Uном, кВ
| Довжина лінії, км
| П / ст 1 | П / ст 2 | П / ст 3 | П / ст 4 |
l1
| l2
| l3
| l4
| l5
| Р / tg φ, МВт /
| ТНБ, ч.
| Р / tg, МВт /
| ТНБ, ч.
| Р / tg φ, МВт /
| ТНБ, ч.
| Р / tg, МВт /
| ТНБ, ч.
|
150
| 80
| 10
| 30
| 60
| 40
| 45 / 0,25
| 6500
| 50 / 0,4
| 7500
| 25 / 0,29
| 4500
| 25 / 0,35
| 3500
|
Рішення:
При заданих значеннях tg φ значення cos φ і sin φ навантажень будуть
cos φ1 = 0,97 sin φ1 = 0,24
cos φ2 = 0,93 sin φ2 = 0,37
cos φ3 = 0,96 sin φ3 = 0,28
cos φ4 = 0,94 sin φ4 = 0,33
Уявімо навантаження в наступному вигляді:
Розрізаємо кільцеву мережу по вузлу А і розглядаємо її як лінію з двостороннім живленням (рис. 1.1). За формулою визначаємо потоки потужності на головних ділянках мережі:
L2/10 2 L5/40 3 L4/60 4 L3/30
S1 S2 S3 S4
Рис.1.1
Перевірка:
Отже, розрахунок потоків потужності на головних ділянках мережі виконано правильно.
За першим законом Кірхгофа визначаємо потік потужності в лінії 2:
Визначаємо струми в лініях за формулою:
Для всієї мережі T
нб визначаємо як середньозважене значення:
Згідно розрахунку для даного T
нб економічна щільність струму j
е = 1 А / мм
2. Економічно доцільні перерізу проводів ліній:
Приймаються найближчі
стандартні, найменші перерізу проводів з урахуванням недопущення корони:
для лінії 1,2,3,4 - провід АС - 70/11 c I
доп = 265 А
Перевіряємо проводу за допустимим нагріванню, для чого розрахуємо максимальні струми в лініях у післяаварійних режимах.
Максимальні значення струмів в післяаварійних режимах менше допустимих. Остаточно приймаємо перерізу проводів, обрані раніше.
Контрольне завдання 3 Завдання 1. Розрахунок втрат напруги в місцевій мережі. Разомкнутая
мережа, представлена на рис.2 виконана кабельними лініями з алюмінієвими жилами. Вихідні дані для всіх варіантів контрольного завдання представлені в табл. Допустиму втрату напруги DU
доп для всіх варіантів прийняти рівною 0,05 U
ном. Коефіцієнт реактивної потужності tg j навантажень прийняти для всіх варіантів однаковим. Потрібно визначити максимальну втрату напруги і порівняти її з допустимою.
Uном, кВ
| Навантаження споживачів
| Параметри ліній
|
S Н1, кВА
| S н2, кВА
| S Н3, кВА
| S Н4, кВА
| tg φ
| l1/F1, км / мм 2
| l2/F2, км / мм 2
| l3/F3, км / мм 2
| l4/F4, км / мм 2
|
0,38
| 10
| 15
| 7
| 20
| 0,75
| 0,3 / 95
| 0,08 / 70
| 0,3 / 16
| 0,06 / 35
|
| | | | | | | | | | | | |
S315кВА
1 Z1 Z2 Z4
U1 2 3 5
S1 S2
Z3
S2 10кВА S5 20кВА
4 S47кВА
Рис.2.1
Завдання 2. Розрахунок низьковольтної електричної мережі та
вибір плавких вставок.
Харчування двохсекційного розподільного щита РЩ підприємства здійснюється за двома кабельних лініях від шин 380 В
трансформаторної підстанції ТП 10 / 0,38 кВ (рис. 3). Секції розподільного щита в нормальному режимі працюють роздільно. При ушкодженні одного з кабелів замикається секційний роз'єднувач QS на щиті, і живлення всіх споживачів здійснюється по одному кабелю, що залишився в роботі. Кабельна лінія виконана кабелями з алюмінієвими жилами в алюмінієвій оболонці марки ААШв1, прокладеними в загальній траншеї при відстані між ними в світлі 100 мм. Найвища температура грунту на глибині прокладки кабелю плюс 20
0 С. Коефіцієнт одночасності m для лінії дорівнює 0,6. Від РЩ отримують живлення кілька асинхронних двигунів і освітлювальна навантаження. Двигуни і освітлювальна навантаження знаходяться на першому поверсі цеху. Найвища
розрахункова температура повітря в цеху плюс 30
0 С. Розподільна мережа для живлення двигунів та
освітлення виконана проводом марки АПВ і АПВС з алюмінієвими жилами. Прокладка проводів до двигунів здійснюється в сталевих трубах, а для освітлювального навантаження передбачається групова мережу. Тривалість використання максимального навантаження для всіх споживачів становить не більше 2500 ч. Решта вихідні дані наведені в табл.
Потрібно: 1) вказати місця установки в мережі запобіжників; 2) вибрати перерізу проводів і кабелів за умовами нагрівання; 3) розрахувати номінальні струми плавких вставок запобіжників.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Двигун Д1 | Двигун Д2 | Навантаження освітлення, кВт
|
Рн, кВт
| Cos φ
| η
| Iп / Iн
| Кз
| N 1
| Рн, кВт
| Cos φ
| η
| Iп / Iн
| Кз
| N 2
|
20
| 0,91
| 0,87
| 6,0
| 0,92
| 5
| 10
| 0,85
| 0,88
| 5,5
| 0,95
| 4
| 29
|
;
;
Д1: Для двигунів, які мають номінальну потужність P
ном, коефіцієнт потужності cos j, коефіцієнт корисної дії h і коефіцієнт завантаження k
з, I
нб.р - найбільший робочий струм визначається за формулою
Вибираємо перетин 10мм
2, допустимий тривалий струм дорівнює 65А.
,
де k = 3 коефіцієнт для промислових підприємств та силових установок.
вибираємо по
найбільш найближчий рівний
Умови на
вибір перерізу виконуються.
Д2: Вибираємо перетин 4мм
2, допустимий тривалий струм дорівнює 50А.
вибираємо по
найбільш найближчий рівний
.
Умови на вибір перерізу виконуються.
Освітлення: Для освітлювального навантаження при відомій потужності P
осв Вибираємо перетин 6мм
2, допустимий тривалий струм дорівнює 80А.
вибираємо 60А.
Для лінії, по якій здійснюється
електропостачання кількох електроприймачів і яка захищається запобіжником, при розрахунку I
нб.р передбачається, що пускається тільки один самий великий двигун. При n навантаженнях, коефіцієнті одночасності m і пуску двигуна k
Вибираємо переріз від ТП до РЩ 185мм
2, допустимий тривалий струм дорівнює 345А.
Умова щодо вибору перерізу виконується.
для обох ліній.