Министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный исследовательский томский политехнический университет

Институт – Энергетический

Направление – Электроэнергетика

Кафедра – Электрические сети и электротехника

Расчёт режима районной радиальной электрической сети

Индивидуальное задание №1

по курсу «Электрические системы и сети»

Выполнил студент гр. _ _______ _____________

^{Подпись Дата И.О.Фамилия}

Проверил _ ________ _______ _____________

^{должность Подпись Дата И.О.Фамилия}

Томск – 2012

Задание

1. Выбор параметров элементов электрической сети

1.1. Выбор и проверка сечения проводов линии электропередачи;

1.2. Выбор трансформаторов на подстанции.

2. Расчет электрического режима

2.1. Составление схемы замещения электрической сети и определение ее параметров;

2.2. Расчет потоков мощности по участкам схемы с учётом потерь мощности в элементах;

2.3. Расчет напряжения в узлах схемы.

3. Выводы по работе.

Исходные данные для расчета

Рисунок 1. Схема электрической сети

1. Номинальное напряжение электроприемников Uном =10 кВ.

2. По надежности электроснабжения потребители отнесены к 1-й и 2-й категориям.

3. Параметры нагрузки и линии электрической сети :

3.1. Напряжение источника питания: Uo=38,5 кВ;

3.2. Активная мощность потребителя: Pmax=7 МВт;

3.3. Коэффициент мощности нагрузки cos =0,86

3.4. Число часов использования наибольшей нагрузки Тмах=2600 часов.

3.5. Длина линии электропередач (ЛЭП) L=24, км.

1. Выбор параметров элементов электрической сети

1.1. Выбор и проверка сечения проводов линии электропередачи

По исходным данным известно, что для потребителей требуется первая и вторая категория по надежности электроснабжения, для таких потребителей число цепей ЛЭП .

Сечение проводов рассчитывается исходя из мощности потребителя и класса напряжения. При выборе сечений проводов используется метод экономической плотности тока [2, с. 78, таб. 3.12]. Значения экономической плотности тока для неизолированных алюминиевых проводов для Тмах=2600 часов =1,0.

Выбор сечений проводов воздушных линий (ВЛ) по экономической плотности тока выполняется следующим образом:

1. Определяется ток в нормальном режиме работы:

   , Где: Pмах – активная мощность потребителя в режиме максимальных нагрузок; cosφ – коэффициент мощности потребителя; Uном – номинальное напряжение ЛЭП (Uном = 35 кВ); n – число цепей ЛЭП.

2. По таблице 3.12 [2, с. 78] определяется экономическая плотность тока .

3. Рассчитывается суммарное сечение проводов фазы по формуле:

   ,

   Где:

   F_э , мм² – суммарное сечение проводов фазы проектируемой линии;

   Iмах , А – расчетный ток в одной цепи ЛЭП;

   j_эк , А/мм² -нормированная плотность тока.

4. Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного сечения по таблице 3.8 [2, с. 74] - АС-70/11, который имеет = 0,422 Ом/км, = 0,432 Ом/км.

Номинальное напряжение сети 35 кВ. Полученное в расчете сечение было округлено до ближайшего стандартного, имеющегося в справочниках [2, с. 74].

Сечения проводов, выбранных по экономическому критерию, проверяются на соответствие ряду технических условий (для линий 35 кВ):

1) по механической прочности проводов и опор ЛЭП

2) по допустимой токовой нагрузке (по нагреву);

Воздушные ЛЭП напряжением 35 кВ со сталеалюминевыми проводами должны иметь сечение не менее 35 мм² и не более 150 мм². Этим гарантируется механическая прочность проводов и опор, т.е. выбранный провод (АС-70/11) проходит проверку по механической прочности.

Проверка по нагреву. Условие проверки по нагреву I_макс I_доп. При проверке "по нагреву" рассматриваются режимы, когда по проверяемой линии протекают наибольшие токи. Сечение двухцепной линии проверяется при отключении одной из цепей (тогда n = 1) в период максимальной нагрузки. При этом значение тока в послеаварийном режиме не должно превышать значение длительно допустимого тока:

Согласно [2, с.82, таб. 3.15] для выбранного сечения провода допустимый длительный ток, протекающий вне помещений I_доп =265 А. Таким образом:

I_маx I_доп, где (I_доп = 265А)

-проверка по нагреву пройдена.