Результаты расчетов:
ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Число нагрузок
n= 2
Удельная проводимость материала
g=32.000000 См
Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии
x1= 6.000000E-02 Ом/км
Номинальное напряжение питающей линии
Unom= 4.000000E-01 кВ
Допустимая величина потери напряжения
Udop=10.628890 В
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
на каждом участке
PP( 1)=32.200000 кВт
QP( 1)= 6.786000 кВАр
PP( 2)= 5.200000 кВт
QP( 2)= 1.303000 кВАр
Токи на участках линии
ai( 1)=47.553890A
Токи на участках линии
ai( 2)= 7.746771A
Реактивная составляющая потери напряжения
Up= 6.653100E-02 В
Активная состовляющая потери напряжения
Ua=10.562360 В
Экономическое сечение кабеля
S=14.985410
Активное сопротивление одного км кабеля
r0= 1.940000 Ом/км
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
x0= 6.700000E-02 Ом/км
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 1)= 7.865333 В
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 2)= 2.035060 В
Потеря напряжения на всей линии
UU= 9.900393 В
Выбрать кабель сечением S0=16.000000 мм2
r0= 1.940000 ОМ/км
x0= 6.700000E-02 Ом/км
Допустимый ток в кабеле Id= 90 A
Расчетный ток в кабеле Im= 47 A
Потеря мощности в линии dP= 6.843776E-01 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям
2.4. Производим расчет для коттеджей
Данные для расчета:
1 32 0.06 0.4 2.763
27 5.483 20
где1-число нагрузок (коттеджи принимаются как одна нагрузка);
32-удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник, м/мм2*Ом;
0,06-индуктивное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом;
0,4-номинальное напряжение сети, кВ;
2,763556-допустимая потеря напряжения на данном присоединении, В;
В нижней строке приведена нагрузка последовательно P, Q, l.
Результаты расчетов:
ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Число нагрузок
n= 1
Удельная проводимость материала
g=32.000000 См
Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии
x1= 6.000000E-02 Ом/км
Номинальное напряжение питающей линии
Unom= 4.000000E-01 кВ
Допустимая величина потери напряжения
Udop= 2.763556 В
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
на каждом участке
PP( 1)=27.000000 кВт
QP( 1)= 5.483000 кВАр
Токи на участках линии
ai( 1)=39.813730A
Реактивная составляющая потери напряжения
Up= 1.644900E-02 В
Активная состовляющая потери напряжения
Ua= 2.747107 В
Экономическое сечение кабеля
S=15.357060
Активное сопротивление одного км кабеля
r0= 1.940000 Ом/км
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
x0= 6.700000E-02 Ом/км
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 1)= 2.637368 В
Потеря напряжения на всей линии
UU= 2.637368 В
Выбрать кабель сечением S0=16.000000 мм2
r0= 1.940000 ОМ/км
x0= 6.700000E-02 Ом/км
Допустимый ток в кабеле Id= 90 A
Расчетный ток в кабеле Im= 39 A
Потеря мощности в линии dP= 1.840729E-01 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям
3. Выбор мощности трансформатора 10/0,4 кВ
При наличии потребителей 1-й и 2-й категории и отсутствии резерва трансформаторов главной понизительной подстанции выполняются двух трансформаторными. При этом мощность каждого трансформатора определим по формуле (4.2)[2]:
Sном.тр.³Sр/1,4(2)
Что соответствует при аварийном выходе из строя одного из трансформаторов 40% перегрузке оставшегося в работе трансформатора в режиме максимальной нагрузки.
Расчет произведен по нижеприведенной программе п.4, вместе с определением потерь электроэнергии и стоимости потерь электроэнергии, а так же в пункте 1.10.
Необходимо выбрать трансформатор 10/0,4 кВ мощностью 250 кВА согласно приложению 6[2].
4. Определение потерь активной мощности и энергии в местной сети
Потери активной мощности в линии, определяемые по формуле (5.1)[2], рассчитываются при выборе кабелей по допустимой потере напряжения в п.2.:
где Рi – активная мощность, протекающая в линии, кВт;
Qi - реактивная мощность, протекающая в линии, кВА;
U – номинальное напряжение линии, равное 0,4 кВ;
r0 – активное сопротивление кабеля на данном участке линии, Ом/км;
li – длина данного участка линии, км.
Потери энергии в местной сети определим посредством программы реализованной на языке FORTRAN:
program fil3
dimension pk(100)
open(4,file='is3.dat')
open(5,file='rez3.dat')
read (4,*) P,Q,b
read (4,*) (pk(i),i=1,4)
Snag=sqrt(P**2+Q**2)
write(5,*)'Суммарная мощность в местной сети P=',P,' кВт'
write(5,*)' Q=',Q,' кВАр'
write(5,*)' S=',Snag,' кВА'
Str=Snag/1.4
write (5,*)'Мощность трансформатора Str=',Str,' кВА'
write (*,*)'Мощность трансформатора Str=',Str,' кВА'
write (*,*)'Введите Snom трансформатора'
read (*,*)Snom
write (*,*)'Введите потери холостого хода Pxx='
read (*,*)Pxx
Write (*,*)'Введите потери короткого замыкания Pkz='
read (*,*)Pkz
tau=(0.124+5000/10000)**2*8760
dAtr=2*Pxx*8760+((Pkz/2)*(Snag/Snom)**2)*tau
do i=1 ,4
dPs=dPs+pk(i)
enddo
dAkab=dPs*tau
dA=dAtr+dAkab
c=b*dA
write(5,*)'Номинальная мощность трансформатора Snom=',Snom,' кВА'
write(5,*)'Потери ХХ Рхх=', Pxx,' кВт'
write(5,*)'Потери КЗ Pkz=', Pkz,' кВт'
write(5,*)'Потери энергии в трансформаторе dAtr=', dAtr,' кВт*ч'
write(5,*)'Потери энергии в кабеле dAkab=', dAkab,' кВт*ч'
write(5,*)'Общая потеря энергии dA=', dA,' кВт*ч'
write(5,*)'Стоимость потери в год C=', c,' руб'
end
В данной программе производится расчет мощности трансформатора, по результатам вычисления суммарных расчетных нагрузок всех потребителей шин 0,4 кВ., выбирается номинальная мощность трансформатора по паспорту, потери ХХ и КЗ, определяются потери энергии в трансформаторе и кабеле, а так же вычисляется стоимость общих потерь электроэнергии.
Исходные данные:
317.175 150.168 0.15
2.069 6.176 0.684 0.184
где317,175-активная мощность трансформатора 10/0,4 кВ, кВт;
150,168-реактивная мощность трансформатора 10/0,4 кВ, кВАр;
0,15-стоимость электроэнергии, руб/кВт*час;
В нижней строке приведены потери мощности в линиях всех нагрузок, рассчитанных в п.2. последовательно.
Результаты расчета:
Суммарная мощность в месной сети P= 317.175000 кВт
Q= 150.168000 кВАр
S= 350.927900 кВА
Мощность трансформатора Str= 245.404100 кВА
Номинальная мощность трансформатора Snom= 250.000000 кВА
Потери ХХ Рхх= 1.050000 кВт
Потери КЗ Pkz= 4.100000 кВт
Потери энергии в трансформаторе dAtr= 18940.070000 кВт*ч
Потери энергии в кабеле dAkab= 1227.464000 кВт*ч
Общая потеря энергии dA= 20167.540000 кВт*ч
Стоимость потери в год C= 3025.131000 руб
5. Выбор плавких предохранителей для защиты электрических установок в сети 0,4 кВ
Выбор предохранителей для всех присоединений произведен согласно п.3.2[2].
Плавкий предохранитель предназначен для защиты оборудования от токов короткого замыкания и перегрузки.
При выборе параметров предохранителей необходимо обеспечить выполнение следующих условий:
UНОМ ПР ³ UНОМ , (4)
где UНОМ ПР , UНОМ – номинальные напряжения предохранителя и сети.
I НОМ ПР ³ IР , (5)
где I НОМ ПР , IР - номинальный ток предохранителя и расчетный ток,
протекающий через защищаемый элемент сети;
I Н ПЛ ВСТ ³ IР , (6)
гдеI Н ПЛ ВСТ – номинальный ток плавкой вставки.
Выбираем предохранитель для домов:
IP =119,935 A.
Необходимо выбирать предохранитель на больший ток.
Выбираем предохранитель для общественно-коммунальных предприятий и административных зданий:
IP =237,268 A.
Необходимо выбирать предохранитель на больший ток.
Выбираем предохранитель для коттеджей и парикмахерской:
IP =47,554 A< I Н ПЛ ВСТ=60 A
Выбираем предохранитель для коттеджей:
IP =39,813 A< I Н ПЛ ВСТ=45 A
Для обеспечения селективности защиты сети, позволяющей отключать только поврежденные участки, оставляя остальные в работе, ближайшие к источнику питания участки сети должны иметь вставки предохранителей на одну или две ступени больше, чем вставки более удаленных предохранителей.
Выбираем предохранители для мастерских:
Для станков расчет произведен по программе в разделе 1.1.:
I ПЛ ВС Т = 115,1909 А.
Необходимо выбрать предохранитель на больший ток.
Для освещения: IР =Р / UНОМ = 1.91 / 0.4 = 4,775 А
IР = 4,775 < I ПЛ ВС Т = 6 А.
Для насосной:
I ПЛ ВС Т ³ 55 А.
Для компрессорной:
I ПЛ ВС Т ³ 272,5 А.
Необходимо выбрать предохранитель на больший ток.
Расчет и выбор предохранителей по условию (6) подразумевает выбор инерционных предохранителей (типа ИП). Для подбора предохранителей данного типа условия (6) достаточно.
6. Расчет замкнутой электрической сети 10 кВ
Замкнутая электрическая сеть разрезается по источнику питания и заменяется сетью с двусторонним питанием рис.3.
В
ИП Б
А
А Б В
ИП1 ИП2
Рис.3. Преобразование кольцевой сети в разомкнутую с двусторонним питанием
Расчет производится для сети с двусторонним питанием, по следующей программе, реализованной на языке FORTRAN. В данной программе произведен расчет кольцевой сети. Для определения сечения кабеля по экономической плотности тока произведен расчет эквивалентного тока. Определяются также точки потокораздела активной и реактивной мощностей для определения перетоков мощности в сети. На основании чего рассчитываются потери напряжения в линии. И производится расчет потерь напряжения в аварий ных режимах работы электрической сети (обрыв в начале линии и в конце):
Program fil4
Dimension PN(100),QN(100),L(100),UL(100),PP(100),QP(100),CAR(100)
