Определение потери мощности ЛЭП. 
Экономическое сечение по максимальной мощности. 
Выбор проводов по экономической плотности тока

Задача № 1. Определение потери мощности ЛЭП

Определить потери мощности ВЛ 35 кВ длиной 22 км., по которым получает питание потребитель S₂ = 14МВа, при коэффициенте нагрузки cos?₂ = 0,85

Линия выполнена проводами марки АС-95 расположенными горизонтально с расстоянием между ними d = 2 м Найти величины cos?₁ = ?; к.п.д. ЛЭП (з) = ?

Порядок расчета:

P₂ = S₂· cosц = 14· 0,85 = 11,9 MBт

Q₂ = S₂· sinц = 14· 0,53 = 7,42 МВар

P₁ = P₂ +_ДP = 11,9 + 1,156 = 13,056

Q₁ = Q₂ +_ДQ = 7,42 + 1,36 = 8,78

Задача № 2. Определение потери электроэнергии

Определить потери электроэнергии в 2-х трансформаторах подстанции работающих круглый год, если максимальная мощность

P_max = 17 Мвт, cosц = 0,91

Параметры трансформатора:

110/10 кВ тип ТД, мощность 10 МВа, время использования:

Т_и = 6500 час

Порядок расчета:

S_max = P_max/cosцS_max = 17/0,91 = 18,68 Ма

ф= (0,124 + Т_и · 10^-4)²·8760 час ф= (0,124 + 6500 · 10^-4)²·8760 = 5248 час

_ДР_мном = 60 кВт; _ДР_стали = 15,5 кВт Потери электроэнергии в 2-х трансформаторах

Задача № 3. Экономическое сечение по максимальной мощности

Определить экономическое сечение сталеалюминевых проводов двухцепной воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ, если наибольшая нагрузка равна 55 тыс.кВт, а время ее использования 5000 ч. Коэффициент мощности нагрузки cos ц = 0,86

Порядок расчета:

При Т_и = 5000 ч экономическая плотность тока j_эк для алюминиевых проводов равна 1,1 А/мм²

Экономическое сечение провода каждой линии Принимаем провода марки АС — 150

Задача № 4. Выбор проводов по экономической плотности тока

Выбрать площадь сечения алюминиевых проводов воздушной линии трехфазного тока напряжением 10 кВ по экономической плотности тока для вариантов, когда площади сечения проводов на участках линии различны и когда они постоянны по всей длине линии.

Значения нагрузок в киловаттах и киловольт — амперах, а также длины участков в километрах указаны на рис. 1. Время использования наибольшей нагрузки линии Т_и = 4800 ч. Находим токи на отдельных участках:

Порядок расчета:

Определяем площадь сечения проводов для первого варианта. При Т_и = 4800 ч находим экономическую плотность тока j_эк = 1,1 А/мм². Тогда

F_Aa = I_Aa/j_эк = 86/1,1 = 78 мм² (принимаем провод А-70)

F_ab = 73/1,1 = 66 мм² (провод А-70)

F_bc = 20/1,1, = 18 мм² (провод А-25)

F_bd = 26/1,1 = 23 мм² (провод А-25)

Чтобы определить площадь сечения проводов при постоянстве ее по всей длине магистрали, по формуле (1) находим эквивалентный ток:

Тогда площадь сечения провода будет одинаковой по всей длине линии:

F = 76,1/1,1 = 65,09 мм², т. е. принимаем провод, А — 70

Задача № 5. Наибольшая потеря напряжения в кабельной сети

Определить наибольшую потерю напряжения в кабельной сети 6 кВ. Длины и площади сечения, медных жил кабелей указаны на рис. 2. Индуктивное сопротивление кабелей независимо от сечения можно принять Х0 = 0,08 Ом/км. Активное сопротивление при площади сечения жил кабелей 16: 35 и 95 мм² равны соответственно 1,15; 0,52 и 0,2 Ом/км.

Потерю напряжения до точки 4 определим по формуле

ДU_{A4 =} v3[J₄cosц₄ R₁₄+R_A1)+ (J₁cosц₁+J₂cosц₂+J₃cosц₃)+ R_A1+J₄sinц₄ (X₁₄+X_A1)+ (J₁sinц₁+J₂sinц₂+J₃sinц₃)X_A1]

ДU_A4 = v3[44· 0,87*(1,15*1+0,2*0,8)+ (122*0,98+88*0,78+22*0,99)* 0,2*0,8+44*0,493*(0,08*1,8)+(122*0,198+88*0,63+22*0,141)*0,08*0,8] = 159 B

Потерю напряжения до точки 3 определим по формуле

ДU_A3 = v3[44*0,87* 0,2*0,8+122*0,98 *0,2*0,8+88*0,78* (0,52+0,3+0,2*0,8) +22*0,99* (1,15*0,2+0,52*0,3+0,2*0,8)+44* 0,493*0,08*0,8+88*0,63*0,08 *1,1] = 112 B

Наибольшая потеря напряжения ДU_A4 = 159 В

Задача № 6. Потеря напряжения и мощности в линии

электроэнергия трансформатор напряжение провод Линия трехфазного переменного тока напряжением 10 кВ питает две нагрузки (рис. 3.). Вдоль всей линии подвешен стальной многожильный провод ПМС-50. Среднегеометрическое расстояние между проводами линии Dср =1,26 м. Определить потерю напряжения в линии от пункта питания до наиболее удаленной нагрузки, найти потерю активной мощности и выразить ее в процентах от мощности нагрузок.

Для того чтобы определить активное и внутреннее индуктивное сопротивление стальных проводов линии, необходимо знать токи на участках линии:

Активное сопротивления проводов на единицу длины:

R₀₂ = 2,76 Ом/км; R₀₁ = 2,85 Ом/км

Внутренние индуктивные сопротивления:

Х₀₂ = 0,28 Ом/км;Х₀₁ = 0,42 Ом/км;

Внешнее индуктивное сопротивление фазы трехфазной линии на единицу длины Активные и индуктивные сопротивления участков линии:

R₁ = R₀₁l₁ = 2,85*3 = 8,55 Ом

R₂ = R₀₂l₂ = 2,76*2,5 = 6, 9 Ом Потеря напряжения в линии Потеря активной мощности Тоже в процентах от мощности нагрузок