Примеры и методические указания к решению задач по электротехнике

Электротехника
Курсовая по ТОЭ
Примеры выполнения заданий
Курс лекций по ТОЭ и типовые задания
Линейные электрические цепи
Резонанс в электрических цепях
Несинусоидальные токи
Расчет переходных процессов
Теория нелинейных цепей
Переходные процессы в нелинейных цепях
Цепь постоянного тока
Решим задачу методом контурных токов
Методические указания для выполнения курсовой работы
Расчет нелинейной электрической цепи постоянного тока
Расчёт разветвленной электрической цепи однофазного синусоидального тока
Расчёт трёхфазной электрической цепи синусоидального тока
Выбираем схему соединения обмоток электродвигателя
По результатам вычислений строим векторные диаграммы
Определение токов несимметричной нагрузки.
Входные токи цепи определяем через линейные токи двигателя
Расчет переходных процессов
Найдем ток в индуктивности до коммутации
КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ВИТКОВ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА
ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРА НА НАГРЕВАНИЕ
ТОК ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Определение нагрузок в сети высокого напряжения
Определение потерь мощности
Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения

Определение потерь мощности и энергии в сети высокого напряжения и трансформаторе

Правильный выбор электрооборудования, определение рациональных режимов его работы, выбор самого экономичного способа повышения коэффициента мощности дают возможность снизить потери мощности и энергии в сети и тем самым определить наиболее экономичный режим в процессе эксплуатации.

Потери мощности в линии определяются по формуле

,  (1.21)

где I – расчетный ток участка, А;

r0 – удельное активное сопротивление участка, Ом/км;

L – длина участка, км.

Энергия, теряемая на участке линии, определяется по формуле,

,  (1.22)

где τ - время потерь, час.

Время потерь определяется по формуле

, (1.23)

где Тм, – число часов использования максимума нагрузки [10], час.

Результаты расчетов заносятся в таблицу1.9.

Таблица 1.9 – Результаты расчета потерь мощности и энергии

сети высокого напряжения

Участок сети

I, А

r0, Ом/км

L, км

ΔP, кВт

Тм, час

τ, час

ΔW, кВтч

Потери мощности и энергии, теряемые в высоковольтных линиях, в процентах от потребляемой, определяются по формулам:

, (1.24)

.  (1.25)

Потери мощности и энергии в высоковольтной сети не должны превышать 10%.

Потери мощности в трансформаторе определяются по формуле

,  (1.26)

где ΔPх.х – потери холостого хода трансформатора, кВт [17];

ΔPк.з – потери в меди трансформатора, кВт [17];

β – коэффициент загрузки трансформатора.

Потери энергии в трансформаторе определяются по формуле

.  (1.27)

1.11 Определение допустимой потери напряжения в сети 0,38 кВ

Допустимая потеря напряжения в сети 0,38 кВ определяется для правильного выбора сечения проводов линии 0,38 кВ.

В режиме минимальной нагрузки проверяется отклонение напряжения у ближайшего потребителя, которое не должно превышать +5%. В максимальном режиме отклонение напряжения у наиболее удаленного потребителя должно быть не более минус 5%. На районной подстанции осуществляется режим встречного регулирования .

В минимальном режиме определяется регулируемая надбавка трансформатора.

,  (1.28)

где  – надбавка на шинах РТП в минимальном режиме, %;

  – потеря напряжения в линии 35 кВ в минимальном режиме, %;

  – потеря напряжения в трансформаторе в минимальном режиме, %;

  – конструктивная надбавка трансформатора, %.

Допустимая потеря напряжения в линии 0,38 кВ в максимальном режиме определяется по формуле

.  (1.29)

1.12 Определение сечения проводов и фактических потерь напряжения, мощности и энергии в сетях 0,38 кВ

Сечения проводов ВЛ-0,38 кВ определяются по экономическим интервалам, или по допустимой потере напряжения по формулам, соответствующим конфигурации сети.

Сечения проводов магистрали по допустимой потере напряжения определяются по формуле

,  (1.30)

где γ – удельная проводимость провода, (для алюминия ;

  – активная составляющая допустимой потери напряжения, В;

Pi – активная мощность i-ro участка сети, Вт;

Li – длина i-ro участка сети, м;

Uном – номинальное напряжение сети, В.

Активная составляющая допустимой потери напряжения определяется по формуле

,  (1.31)

где ΔUр – реактивная составляющая допустимой потери напряжения, В.

реактивная составляющая допустимой потери напряжения определяется по формуле

, (1.32)

где Qi – реактивная мощность i-ro участка сети, квар;

Li – длина i-ro участка сети, км;

x0 – удельное индуктивное сопротивление провода, Ом/км;

Uном – номинальное напряжение, кВ.

Участки принимаются для последовательной цепи от источника до расчетной точки.

Для повышения пропускной способности линии и уменьшения сечения проводов у потребителей, имеющих большую реактивную мощность (25 квар и более), устанавливается поперечная емкостная компенсация. Мощность конденсаторной батареи определяется по формуле

,  (1.33)

где Рр – расчетная мощность кВт;

  – коэффициент реактивной мощности до компенсации;

  – оптимальный коэффициент реактивной мощности.

Расчетная реактивная мощность после установки поперечной компенсации определяется по формуле

,  (1.34)

Qр.дк – расчетная реактивная мощность до компенсации.

При этом фактические потери напряжения определяются, по формуле

.  (1.35)

Для компенсации потери напряжения в линии устанавливаются последовательно включенные конденсаторы. По формуле (6) определяется фактическая потеря напряжения в линии с принятым сечением провода.

Необходимая мощность конденсаторов определятся по формуле

,  (1.36)

где S – максимальная мощность электроприемников, подключенных к линии в месте установки конденсаторов;

К – коэффициент, определяемый по формуле,

, (1.37)

где  – требуемая надбавка напряжения выражается в относительных единицах к напряжению сети;

φ – угол сдвига фаз нагрузки в максимальном режиме;

,  (1.38)

где Uфак – фактическое напряжение на участке компенсации.

Для подбора конденсаторов необходимо определить их реактивное сопротивление,

,  (1.39)

где I – ток, проходящий через конденсаторы, А, определяется по формуле

.  (1.40)

Фактические потери напряжения после установки продольной компенсации определяются по формуле

.  (1.41)

Допустимую потерю напряжения можно определять по таблице 1.10.

Таблица 1.10 – Допустимое отклонение напряжения

Элемент сети

Отклонение напряжения, %

при 100% нагрузке

при 25% нагрузке

Шины 35 кВ

Линия 35 кВ

Трансформатор 35/0,4 кВ:

- потери напряжения

- надбавка конструктивная

- надбавка регулируемая

Линия 0,38 кВ

Потребитель

Допустимое отклонение напряжения

-5

+5

Потери мощности и энергии в линиях 0,38 кВ определяются аналогично потерям мощности и энергии в высоковольтной линии, результаты расчетов заносятся в таблицу 1.11.

Таблица 1.11 – Потери мощности и энергии в сетях 0,38 кВ

Участок сети

S, кВт

P, кВт

I, А

r0, Ом/км

L, км

ΔP, кВт

Tм, час

τ, час

ΔW, кВтч

Итого

Если разветвленный участок имеет только две ветви, включенные параллельно, то токи в ветвях после разветвления можно определять без расчета U ab, используя формулу разброса.

Реактивную мощность потребителей определяют как произведение квадрата тока реактивного элемента на его сопротивление.

Особенности трехфазных цепей Трехфазная цепь переменного тока состоит из трехфазного источника питания, трехфазного потребителя и проводников линии связи между ними. >
Курсовая по ТОЭ Примеры выполнения заданий