Практическая работа № 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Практическая работа № 2

Тема: Расчет сечений высоковольтных линий, и их проверка на потерю напряжения

Цель работы: Научиться рассчитывать и выбирать сечения высоковольтных кабелей по экономической плотности тока и проверять их на потерю напряжения.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Потери энергии при передаче по линии возрастают с увеличением сопротивления линии, которые, в свою очередь, определяются сечением провода: чем больше сечение провода, тем меньше потери. Однако при этом возрастают расходы цветного металла и капитальные затраты на сооружение линии. Чтобы выбрать экономически наиболее целесообразную линию, следует сравнить капитальные затраты и ежегодные эксплуатационные расходы для нескольких вариантов.

Потери, а, следовательно, и стоимость потерь уменьшаются при увеличении сечения провода или кабеля; величины же отчислений на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание возрастают с увеличением сечения проводов и кабелей, так как при этом увеличиваются капитальные затраты.

Сумма указанных годовых затрат будет иметь минимум при так называемом экономически целесообразном сечении провода или кабеля S_эк.

ПУЭ установлены величины экономических плотностей тока J_эк., зависящие только от материала, конструкции провода или кабеля и продолжительности использования максимума нагрузки Т_макс. При этом не учитываются такие факторы, как стоимость электроэнергии и напряжение линии.

Экономически целесообразное сечение определяют предварительно по расчетному току линии I­_р и экономической плотности тока J_эк

S_эк. = I­_р / J_эк

Проверке по экономической плотности тока не подлежат:

· Сети промышленных предприятий и сооружений до 1000 В, при числе часов использования максимума нагрузки до 4000 – 5000 часов;

· Ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1000 В, осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;

· Сети временных сооружений и устройства со сроком службы до 5 лет.

Порядок выполнения работы

1.Заполняет таблицу исходных данных по таблице № 4 и по этим данным производим расчеты.

2.Определяем токи кабелей, проложенных к каждому цеху

I_р=

где P_н — номинальная мощность электроприемника, кВт;

U_H— его номинальное напряжение, кВ;

Cos φ— коэффициент мощности;

η- коэффициент полезного действия электроприемника, если он не задан, принимаем

η = 0,9 (КПД равняется 90%)

3.Определяем сечения кабелей, проложенных к цехам по экономической плотности тока

S_эк. = I­_р / J_эк

Значения J_эк определяем по таблице 2, причем

для четных вариантов тип кабеля – АСБ

для нечетных вариантов - АВРБ

Таблица 1

Экономическая плотность тока

Тмакс., час. Максимальное число часов использования максимума нагрузки	Экономическая плотность тока, а /
Неизолированные провода	Кабели с бумажной изоляцией с жилами	Кабели с резиновой изоляцией с жилами
медные	алюминиевые	медные	алюминиевые	медные	алюминиевые
1000-3000	2,5	1,3	3,0	1,6	3,5	1,9
3001-5000	2,1	1,1	2,5	1,4	3,1	1,7
5001-8760	1,8	1,0	2,0	1,2	2,7	1,6

Получив значения токов, принимаем стандартное значение из левой крайней колонки таблицы 2.

4.Полученные значения проверяем на потерю напряжения

∆U = *I_р*L*(r_o * соs φ + x_o *sin φ) %

где I_р – расчетный ток линии к цеху, А

U – заданное напряжение линии, В

L- длина линии, км (определяем по таблице исходных данных)

r_o – удельное активное сопротивление линии найденного сечения, определяется по таблице 2

x_o - удельное реактивное сопротивление линии найденного сечения, определяется по таблице 2

sin φ =

Если полученное значение потери напряжения меньше 5%, кабель прошел проверку на потерю напряжения.

Таблица 2

Активное и индуктивное сопротивление кабелей

Сечение кабеля,	Активное сопротивление, Ом / мм	Индуктивное сопротивление, Ом / мм, при напряжении
алюминий	медь	6 кВ.	10 кВ.
2.5	11,75	7,17	-	-
	7,85	4,5	-	-
	4,9	3,0	-	-
	2,94	1,79	0,11	0,122
	1,84	1,12	0,102	0,113
	1.17	0,716	0,091	0,099
	0,84	0,514	0,087	0,095
	0,589	0,359	0,083	0,09
	0,42	0,256	0,08	0,086
	0,31	0,189	0,078	0,083
	0,245	0,15	0,076	0,081
	0,196	0,12	0,074	0,079
	0,159	0,097	0,073	0,077
	0,125	0,075	0,071	0,075

5.Заполняем таблицу результатов расчетов №3

Таблица 3

Таблица результатов расчета

	I А	ro Ом / мм	xo Ом / мм	S	∆U %
Цех 1
Цех 2
Цех 3
Цех 4

Содержание отчета

1. Тема и цель работы

2. Таблица исходных данных

3. Расчеты

4. Таблица результатов расчетов

5. Ответы на контрольные работы

6. Вывод по теме работы

Контрольные вопросы

1.Что дает применение экономической плотности тока?

2.Для чего производят проверку кабелей на потерю напряжения?

3.Почему установлена 5% норма для потери напряжения?

Таблица 4

Таблица исходных данных

Практическая работа № 3