Электрические расчеты лэп

Электрические расчеты ЛЭП выполняют с целью выбора надежных и экономичных сечений проводов (жил кабелей), а также оценок техникоэкономических показателей транспорта (передачи) электроэнергии. Определяют следующие величины: токи средние, эффективные, максимальные; потери напряжения; технологические расходы (потери) активной и реактивной энергии; эквивалентные сопротивления, отнесенные к выходным зажимам ТП.

Токи фазы первичной ЛЭП определяют при известной активной Р и реактивной Q мощности на входных зажимах ТП. В этом случае при номинальном напряжении U_HOM справедливо соотношение.

Из (4.15) получим.

Средние значения активной и реактивной мощности можно найти, но соответствующим расходам энергии за некоторый период.

В случае выпрямительных агрегатов (ВА) токи на входе 1 и выходе I_d при выпрямленном напряжении на холостом ходу U_{d ()} связаны зависимостью.

где К_1В — ^^1ном—коэффициент трансформации и выпрямления.

Udo.

Пример. Пусть С/_|ном= 10,5 кВ, U_d0 «0,65 кВ, тогда К_1В = 10,5/0,65 «~ 16,15. Допустим, ток на выходных зажимах I_d= 1615 А, тогда по (4.17).

Интегральные параметры токов определяют по графикам I (t) или Р (1) и Q (t) за период Т. Средний и эффективный (среднеквадратичный) токи можно найти по формулам.

В формуле (4.18) интегрирование можно заменить суммированием по участкам величин, где 1 • - средний ток на участке продолжительностью Д?_;-.

Отношение — = Кф называют коэффициентом формы графика на;

h о грузок или коэффициентом эффективности. Величина этого коэффициента для ТП заключена в пределах: Кф «1,02…1,07.

Потери напряжения (AU) в ЛЭП определяю! с целью оценки качества электроэнергии на входных зажимах ТП. Расчеты AU ведут по одной фазе, а затем переходят к трехфазной системе. Расчетная схема фазы линии показана на рис. 4.9, а. При длине линии I активное и индуктивное сопротивления:

Без учета проводимостей схему замещения фазы ЛЭП можно представить, как изображено на рис. 4.9, б. Фаза нагружена током 1 при коэффициенте мощности на выходе cos.

2. На рис. 4.9, в показана векторная диаграмма потерь напряжения.

Рис. 4.9. Трехфазная линия (а), ее схема замещения (б) и векторная диаграмма (в) Вектор напряжения источника питания U[ф (ов) будет равен геометрической сумме векторов U₂ф (оа), AU_R (ас) и AU_x (св). Потеря напряжения в линии определяется разностью: АС/ф = U[^ -U₂§ ? Определение потерь напряжения аналитическим путем возможно, если векторы AU_R и AU_X проектировать на направление вектора AU₂ф. Тогда можно записать, что.

Замена AUф на А?/ф вносит погрешность, которая не превышает 3−5% от А (Уф, и находится в пределах точности измерений.

Потери линейного напряжения.

Выражение для AU можно записать через активную и реактивную мощности, определяемые по формулам.

Определив из (4.21) cos (p₂ и sin ср₂ и подставив их в (4.20), получим расчетную формулу.

Эквивалентное сопротивление ЛЭГ1 R_M необходимо для определения влияния питающей системы на режимы в тяговой сети. Это сопротивления, приведенные к выходным зажимам ТП. В общем случае эквивалентное сопротивление определяют по формуле.

где Uj ном" Id ном ^- номинальные напряжения и токи ТИ по стороне постоянного тока; К_л — коэффициент линии.

Коэффициент линии — это коэффициент пропорциональности между относительными величинами потерь напряжения в линии и нагрузки на стороне постоянного тока, т. е.

где I_d — текущее значение нагрузки по стороне постоянного тока. Выразив К_л из формулы (4.24) и подставив в (4.23), получим.

Если принять P = U_d HOHI_d, Q = (0,35…0,50)Р (соответствует cos (p₂ «* 0,90…0,95), то с учетом (4.17), (4.22) и (4.25) получим расчетную формулу.

Пример. Пусть ЛЭП выполнена кабелем марки СБ-70 на ?/i_H0M = 10,5 кВ, выпрямленное напряжение = 0,65 кВ. Определить R_m при длине линии 2 км.

Решение. Активное сопротивление ЛЭП по (4.1) без учета температуры R = 18,87 -2/70 = 0,54 Ом, х = 0,08−2 = 0,16 Ом, К_ла = 10,5/0,65 = 16,15, cos (p= 0,95:

Из данного примера можно заключить, что эквивалентные сопротивления первичных ЛЭП относительно невелики по сравнению с сопротивлениями тяговой сети.

Потери мощности активные и реактивные в ЛЭП можно определять по формулам.

Сечения проводов ВЛ и жил кабелей (КЛ) выбирают по экономической плотности тока из условия.

где /|_э — среднеквадратичный ток, определенный, но графику /(/) в средние сут;

ки года;/, — экономическая плотность тока, А/мм (выбирается по рекомендациям ПУЭ, см. таблицу). Сечения проводов проверяют по нагреву из условия.

I.

где /fmax — максимальный ток фазы ЛЭП за интервал усреднения t в интенсивные сутки года. Время усреднения t принимают равным для ВЛ 20 мин и для КЛ 30 мин.

Экономические плотности тока, А/мм² по ПУЭ.