Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта
Расчет схемы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей. Выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения, экономической плотности тока. Выбор предохранителей для защиты оборудования, определение электрических нагрузок.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.11.2010 |
| Размер файла | 223,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Иркутский государственный университет путей сообщения
Кафедра ЭЖТ
Курсовой проект
по дисциплине:
«Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта»
Вариант №02
Выполнил студент ЭНС-05-2-2:
Афанасенко М.В.
Проверил преподаватель
кафедры ЭЖТ: Голуб И.И.
Иркутск 2009
Реферат
В данном курсовом проекте произведен расчет схемы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей, в состав которой входят: разомкнутая электрическая сеть 0,4кВ; замкнутая электрическая сеть 10 кВ и питающая электрическая сеть напряжением 110 кВ.
Для всех вышеперечисленных электрических сетей, согласно заданию на курсовой проект производится определение расчетных электрических нагрузок. Также производится выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения, допускающему нагреву, экономической плотности тока, выбор предохранителей для защиты оборудования.
Производится расчет и оценка потерь мощности, выбор трансформаторов. Для замкнутой электрической сети 10 кВ производится выбор кабелей. При этом сеть условно разворачивается и для неё производится расчет потокораспределения на участках линии, определяются потери мощности в линиях и трансформаторах. Параллельно с расчетами выполняется выбор электрического оборудования, в частности трансформаторов.
Содержание
1. Введение
2. Исходные данные
3. Определение расчетных нагрузок
4. Выбор сечения кабелей разомкнутой местной сети по допустимой потере напряжения
5. Выбор мощности трансформатора 10/0,4
6. Определение потерь активной мощности и энергии в местной сети
7. Выбор плавких предохранителей для защиты электрических установок в сети 0,4 кВ
8. Расчет замкнутой электрической сети 10 кВ
9. Расчет замкнутой электрической сети и выбор
трансформатора 110/10 кВ
10. Список использованной литературы
Введение
Электроснабжение нетяговых потребителей на железнодорожном транспорте является неотъемлемой частью процесса электрификации железных дорог. Таким образом, тяговые подстанции, питающие тягу, осуществляют также электроснабжение нетяговых прижелезнодорожных потребителей.
Тяговые подстанции получают энергию от электрических систем, которые являются частью энергосистем, включающей в себя генераторы, электрические сети и потребителей. Электрические системы объединяют в энергосистемы, с помощью электрических сетей, для совместного электроснабжения потребителей.
Электрические сети в свою очередь разделяют на сети постоянного и переменного тока. Различаются они по уровню напряжения, по конфигурации и по назначению.
Электроприемники различаются по категориям надёжности электроснабжения, всего три категории (I, II, III).
Правильное определение параметров электрических сетей и электрооборудования является важной задачей на этапе проектирования электрической сети, поэтому необходимо автоматизировать процесс расчетов параметров электрической сети. При этом качество и скорость проектирования возрастают и вероятность ошибок уменьшается.
Исходные данные
Механические мастерские:
Pтв=22,0 кВт.
Pтр=4,8 кВт.
Pпс=11,6 кВт.
Pус=10,5 кВт.
Pгф=2,3 кВт.
Pвф=12,2 кВт.
Коэффициент использования: Ки=0,16.
Коэффициент мощности COS(ц)=0,6.
Компрессорная:
Pуст=127 кВт.
Коэффициент спроса: Кс=0,8.
Коэффициент мощности: COS(ц)=0,8.
Насосная:
Pуст=6 кВт;
Коэффициент спроса: Кс=0,8;
Коэффициент мощности: COS(ц)=0,8.
Комунально-бытовая нагрузка в сети 0,4 кВ:
Дом №1: Газ;
COS(ц)=0,98;
Число этажей - 8;
Число лифтов - 2;
Число квартир - 64.
Дом №2: Газ;
COS(ц)=0,98.
Число этажей - 13.
Число лифтов - 1.
Число квартир - 39.
Школа:
Число учеников: Nуч=682;
Pуд=0,14 кВт.
COS(ц)=0,9.
Детский сад:
Число мест - 83;
Pуд=0,4 кВт.
COS(ц)=0,97.
Магазин:
F=71 мІ.
Pуд=0,11 кВт.
COS(ц)=0,9.
Коттеджи:
Число домов: Nдом=8.
Число квартир - 1.
COS(ц)=0,98.
Парикмахерская:
Число кресел: Nкр=3.
Pуд=1,3 кВт.
COS(ц)=0,97.
Нагрузка в кольцевой сети 10 кВ:
PA=830 кВт; COS(ц)=0,82.
PB=535 кВт; COS(ц)=0,76.
PC=27000 кВт; COS(ц)=0,8.
1.Определение расчетных нагрузок
1.1.Определение расчетных нагрузок металлорежущих станков методом упорядоченных диаграмм
В это методе определение расчетных нагрузок производится по средней нагрузке и коэффициенту максимума. Который зависит от коэффициента использования активной мощности Ки, который определяется по табл.2[1].
Этот метод является основным при определении расчетной мощности в цеховых сетях напряжением до 1000 В по отдельным группам электроприемников с близким режимом работы.
Алгоритм нахождения расчетных нагрузок металлорежущих станков методом упорядоченных диаграмм реализуем на языке FORTRAN:
program lab1
dimension a(8)
open(4,file='is.dat')
open(5,file='reza.dat')
read(4,*)n,aki,cosf,unom,akri,akrez
read(4,*)(a(i),i=1,n)
n-число станков
Unom-номинальное напряжение
akrez-коэффициент перегрева
akri-кратность пускового тока
s=0
s1=0
do i=1,n
s=s+a(i)**2
s1=s1+a(i)
end do
write(5,*)' Сумма квадратов мощности'
write(5,*)' s=',s,'кВт'
ss=s1**2
write(5,*)' Квадрат суммы мощности'
write(5,*)' s1=',ss,'кВт'
anek-эффективное число электроприемников
anek=s1*s1/s
write(5,*)' Эффективное число электроприемников '
write(5,*)' anek=',anek
akm-коэффициент максимума
akm=sqrt((4.4*aki**2-12.7*aki+8.235)/((aki+0.05)*anek**(1.04-0.4*
*aki)))
write(5,*)' Коэффициент максимума'
write(5,*)' akm=',akm
Активная расчетная нагрузка
p=akm*aki*s1
write(5,*)' Активная расчетная нагрузка'
write(5,*)' P=',p
tgf=sqrt(1-cosf**2)/cosf
write(5,*)' tgf=',tgf
if(anek.le.10)then
Реактивная расчетная нагрузка :
q=1.1*aki*s1*tgf
else
q=aki*s1*tgf
end if
write(5,*)' Реактивная расчетная нагрузка'
write(5,*)' Q=',q
Полная расчетная мощность
sp=sqrt(p*p+q*q)
write(5,*)' Полная расчетная нагрузка '
write(5,*)' S=',sp
Расчетный ток
aip=sp/(sqrt(3)*unom)
aa=0
do i=1,n
if(a(i).gt.aa) aa=a(i)
end do
write(5,*)' Расчетный ток '
write(5,*)' aip=',aip
Ток стонка, у которого максимальная мощность
ainommax=aa/(sqrt(3)*unom*cosf)
WRITE(5,*)' Ток станка у которого max мощность '
WRITE(5,*)' ainommax=',ainommax
Пусковой максимольный ток
В момент запуска двигателя возникает максимальный пусковой ток
aipusmax=ainommax*akri
WRITE(5,*)' Максимальный пуск. ток двигателя '
WRITE(5,*)' aipusmax=',aipusmax
Пиковый ток
aipik=aipusmax+(aip-aki*aipusmax)
WRITE(5,*)' Пиковый ток '
WRITE(5,*)' aipik=',aipik
Ток предохранителя
aiplvst=aipik/akrez
WRITE(5,*)' Ток плавкой вставки '
WRITE(5,*)' aiplvst=',aiplvst
end
Исходные данные для расчета по программе необходимо вводить в следующем виде:
6 0.16 0.6 0.4 2,5 3
22 4,8 11,6 10,5 2,3 12,2
где6-число станков мастерской;
0,16-коэффициент использования;
0,6-cos(ц);
0,4-номинальное напряжение сети, кВ;
2,5-коэффициент перегрева;
3-кратность пускового тока;
В нижней строке приведены нагрузки станков последовательно, кВт.
Результаты расчета программы:
Сумма квадратов мощности:
s= 905,980000 кВт
Квадрат суммы мощности:
s1= 63,400000 кВт
Эффективное число электроприемников:
anek= 4,436699
Коэффициент максимума:
akm=2,650537
Активная расчетная нагрузка:
P=26,887040 кВт
tgf= 1.333333
Реактивная расчетная нагрузка:
Q=14,877870 кВАр
Полная расчетная нагрузка:
S=30.728880 кВА
Расчетный ток:
aip=44,353310 А
Ток станка у которого max мощность:
ainommax=52.923770 А
Максимальный пуск. ток двигателя:
aipusmax= 132,309400 А
Пиковый ток:
aipik= 154,218500 А
Ток плавкой вставки:
aiplvst= 51,406170 А
2.Выбор сечения кабелей разомкнутой местной сети по допустимой потере напряжения
В основе метода выбора сечения провода (кабеля) в разомкнутой сети по допустимой потере напряжения, которая обычно полагается равной 0,05Uном, лежит слабая зависимость удельного реактивного сопротивления провода от его сечения. Необходимо так же произвести проверку кабеля по допустимому току и определить потери мощности в линии для удобства дальнейших расчетов.
Расчет и выбор кабелей производится при помощи следующей программы, реализованной на языке FORTRAN:
Program fil2
dimension PN(100),QN(100),l(100),PP(100),QP(100),Ul(100),ai(100)
real l
open(6,file='is2.dat')
open(7,file='rez2.dat')
read(6,*)n,g,x1,Unom,Udop
read(6,*)(PN(i),QN(i),l(i),i=1,n)
n - Число нагрузок
g - Проводимость
x1 - Индуктивное сопротивление одного км. кабельной линии
Unom - Номинальное напряжение 0.38 кВ
Udop - Допустимая потеря напряжение , для сети 0.4 кВ равно 19 В
Write(7,*)' ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ'
Write(7,*)' Число нагрузок'
Write(7,*)' n=',n
Write(7,*)' Удельная проводимость материала'
Write(7,*)' g=',g,' См'
Write(7,*)' Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии'
Write(7,*)' x1=',x1,' Ом/км'
Write(7,*)' Номинальное напряжение питающей линии'
Write(7,*)' Unom=',Unom,' кВ'
Write(7,*)' Допустимая величина потери напряжения'
Write(7,*)' Udop=',Udop,' В'
do i=1,n
PP(i)=0
QP(i)=0
Ul(i)=0
enddo
*Определяем перетоки активной и реактивной мощности
Write(7,*)' '
Write(7,*)' РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА '
Write(7,*)' '
Write(7,*)' Определяем перетоки активной и реактивной мощности '
Write(7,*)' на каждом участке '
do j=1,n
do i=j,n
PP(j)=PP(j)+PN(i)
QP(j)=QP(j)+QN(i)
enddo
Write(7,*)' PP(',j,')=',PP(j),' кВт'
Write(7,*)' QP(',j,')=',QP(j),' кВАр'
enddo
do i=1,n
ai(i)=sqrt(pp(i)**2+qp(i)**2)/(1.73*Unom)
Write(7,*)' Токи на участках линии'
Write(7,*)' ai(',i,')=',ai(i),'A'
enddo
*Определение реактивной потери напряжения
Up=0
do i=1,n
Up=Up+QP(i)*l(i)*(x1/(Unom*1000))
enddo
Write(7,*)' Реактивная составляющая потери напряжения'
Write(7,*)' Up=',Up,' В'
*Опредиление активной потери напряжения
Ua=Udop-Up
Write(7,*)' Активная состовляющая потери напряжения'
Write(7,*)' Ua=',Ua,' В'
*Определение сечения кабеля
S=0
do i=1,n
S=S+PP(i)*l(i)
enddo
S=S/(Unom*g*Ua)
1 write(7,*)' Экономическое сечение кабеля'
Write(7,*)' S=',S
Write(*,*)'S=',S
Write(*,*)' Введите сечение кабеля по паспорту'
Write(*,*)' S0='
Read(*,*)S0
Write(*,*)' Введите активное сопротивление кабеля R'
Write(*,*)' r0='
Read(*,*)r0
Write(7,*)' Активное сопротивление одного км кабеля'
Write(7,*)' r0=',r0,' Ом/км'
Write(*,*)' Индуктивное сопротивление кабеля'
Write(*,*)' x0='
Read(*,*)x0
Write(7,*)' Индуктивное сопротивление одного км кабеля'
Write(7,*)' x0=',x0,' Ом/км'
Write(*,*)' Введите допустимый ток кабеля'
Read(*,*)id
Потеря напряжения на участке линии
do i=1,n
Ul(i)=Ul(i)+PP(i)*l(i)*r0/(Unom*1000)+QP(i)*l(i)*x0/(Unom*1000)
Write(7,*)' Потеря напряжения на участке линии'
Write(7,*)' Ul(',i,')=',Ul(i),' В'
enddo
Потеря напряжения на всей линии
UU=0
do i=1,n
UU=UU+Ul(i)
enddo
Write(7,*)' Потеря напряжения на всей линии'
Write(7,*)' UU=',UU,' В'
if(UU.le.Udop)then
Write(7,*)' Выбрать кабель сечением S0=',S0,' мм2'
Write(7,*)' r0=',r0,' ОМ/км'
Write(7,*)' x0=',x0,' Ом/км'
Write(7,*)' Допустимый ток в кабеле Id=',id,' A'
Im=sqrt(pp(1)*pp(1)+qp(1)*qp(1))/(sqrt(3)*Unom)
dP=0
do i=1,n
dP=dP+((pp(i)**2+qp(i)**2)*r0*l(i))/(Unom**2*1000*1000)
end do
Write(7,*)' Расчетный ток в кабеле Im=',im,' A'
Write(7,*)' Потеря мощности в линии dP=',dP,' кВт'
if (im.le.id) then
Write(7,*)' Кабель полностью удовлетворяет условиям'
Write(*,*)' Кабель полностью удовлетворяет условиям'
else
Write(7,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
Write(*,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
end if
else
Write(7,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
Write(*,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'
Goto 1
endif
end
2.1. Производим расчет для двух домов
Данные для расчета:
2 32 0.06 0.4 20
42.045 8.538 40 39.52 6.8025 60
где2-число нагрузок домов;
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;
20-допустимая потеря напряжения, В;
В нижней строке приведены нагрузки домов последовательно P, Q, l.
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=20.000000 В
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
на каждом участке
PP( 1)=81.565000 кВт
QP( 1)=15.340500 кВАр
PP( 2)=39.520000 кВт
QP( 2)= 6.802500 кВАр
Токи на участках линии
ai( 1)= 119.935100A
Токи на участках линии
ai( 2)=57.949680A
Реактивная составляющая потери напряжения
Up= 1.532655E-01 В
Активная составляющая потери напряжения
Ua=19.846740 В
Экономическое сечение кабеля
S=22.176980
Активное сопротивление одного км кабеля
r0= 1.240000 Ом/км
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
x0= 6.600000E-02 Ом/км
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 1)=10.215310 В
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 2)= 7.418065 В
Потеря напряжения на всей линии
UU=17.633370 В
Выбрать кабель сечением S0=25.000000 мм2
r0= 1.240000 ОМ/км
x0= 6.600000E-02 Ом/км
Допустимый ток в кабеле Id= 115 A
Расчетный ток в кабеле Im= 119 A
Потеря мощности в линии dP= 2.883105 кВт
Необходимо выбрать кабель большего сечения.
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=20.000000 В
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
на каждом участке
PP( 1)=81.565000 кВт
QP( 1)=15.340500 кВАр
PP( 2)=39.520000 кВт
QP( 2)= 6.802500 кВАр
Токи на участках линии
ai( 1)= 119.935100A
Токи на участках линии
ai( 2)=57.949680A
Реактивная составляющая потери напряжения
Up= 1.532655E-01 В
Активная состовляющая потери напряжения
Ua=19.846740 В
Экономическое сечение кабеля
S=22.176980
Активное сопротивление одного км кабеля
r0= 8.900000E-01 Ом/км
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
x0= 6.300000E-02 Ом/км
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 1)= 7.355930 В
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 2)= 5.340203 В
Потеря напряжения на всей линии
UU=12.696130 В
Выбрать кабель сечением S0=35.000000 мм2
r0= 8.900000E-01 ОМ/км
x0= 6.300000E-02 Ом/км
Допустимый ток в кабеле Id= 135 A
Расчетный ток в кабеле Im= 119 A
Потеря мощности в линии dP= 2.069325 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям.
2.2. Производим расчет для общественно-коммунальных предприятий и административных зданий
Данные для расчета:
4 32 0.06 0.4 20
32.2 6.786 70 79.8 38.649 60 32 8.02 50 9.57 4.635 70
где4-число нагрузок зданий;
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;
20-допустимая потеря напряжения, В;
В нижней строке приведены нагрузки зданий последовательно P, Q, l.
Результаты расчетов:
ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Число нагрузок
n= 4
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=20.000000 В
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Определяем перетоки активной и реактивной мощности
на каждом участке
PP( 1)= 153.570000 кВт
QP( 1)=58.090000 кВАр
PP( 2)= 121.370000 кВт
QP( 2)=51.304000 кВАр
PP( 3)=41.570000 кВт
QP( 3)=12.655000 кВАр
PP( 4)= 9.570000 кВт
QP( 4)= 4.635000 кВАр
Токи на участках линии
ai( 1)= 237.268100A
Токи на участках линии
ai( 2)= 190.416000A
Токи на участках линии
ai( 3)=62.794190A
Токи на участках линии
ai( 4)=15.366110A
Реактивная составляющая потери напряжения
Up= 1.215261 В
Активная состовляющая потери напряжения
Ua=18.784740 В
Экономическое сечение кабеля
S=86.425290
Активное сопротивление одного км кабеля
r0= 3.260000E-01 Ом/км
Индуктивное сопротивление одного км кабеля
x0= 6.000000E-02 Ом/км
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 1)= 9.371114 В
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 2)= 6.396729 В
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 3)= 1.788890 В
Потеря напряжения на участке линии
Ul( 4)= 5.946360E-01 В
Потеря напряжения на всей линии
UU=18.151370 В
Выбрать кабель сечением S0=95.000000 мм2
r0= 3.260000E-01 ОМ/км
x0= 6.000000E-02 Ом/км
Допустимый ток в кабеле Id= 240 A
Расчетный ток в кабеле Im= 236 A
Потеря мощности в линии dP= 6.176000 кВт
Кабель полностью удовлетворяет условиям
2.3. Производим расчет кабеля для коттеджей и парикмахерской
Данные для расчета:
2 32 0.06 0.38 10,629
42 8.4 60 3.9 0.98 40
где2-число нагрузок ;
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;
10,629-допустимая потеря напряжения на данном присоединении, В;
В нижней строке приведены нагрузки последовательно P, Q, l.
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.Sр/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 UНОМ , (4)
где UНОМ ПР , UНОМ - номинальные напряжения предохранителя и сети.
I НОМ ПР IР , (5)
где I НОМ ПР , IР - номинальный ток предохранителя и расчетный ток,
протекающий через защищаемый элемент сети;
I Н ПЛ ВСТ 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 55 А.
Для компрессорной:
I ПЛ ВС Т 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)
Dimension Pnach(100),Qnach(100),Pkon(100),Qkon(100)
Dimension dP(100),dQ(100)
Real L
Open(5,file='is4.dat')
Open(6,file='rez4.dat')
Read(5,*)n,Udop,Unom,ej,Udopa
Read(5,*)(PN(i),QN(i),i=1,n)
Read(5,*)(l(i),i=1,n+1)
* car - Эк вивалентный ток
* n - число нагрузок
* ej - экономическая плотность тока
*Определяем длины кольца
dl=0
do i=1,n+1
dl=dl+l(i)
enddo
Write(6,*)' Обьщяя длина кольца А В С'
Write(6,*)'dl=',dl,' м'
Pp(1)=0
Qp(1)=0
*Мощность источника питания
do i=1,n
do j=i+1,n+1
Pp(1)=Pp(1)+Pn(i)*l(j)/dl
Qp(1)=Qp(1)+Qn(i)*l(j)/dl
enddo
enddo
Write(6,*)' Р источника питания Pp(1)=',Pp(1),' кВт'
Write(6,*)' Q источника питания Qp(1)=',Qp(1),' кВАр'
*Определим перетоки мощности ветви
do i=2,n+1
Pp(i)=Pp(i-1)-Pn(i-1)
Qp(i)=Qp(i-1)-Qn(i-1)
Write(6,*)'Pp(',i,')=',Pp(i)
Write(6,*)'Qp(',i,')=',Qp(i)
enddo
*Найдем точки токораздела активных и реактивных мощностей
do i=1,n
if(Pp(i+1).lt.0)then
Write(6,*)' Точка токораздела активных мощностей'
ia=i
Write(6,*)'ia=',ia
Goto 1
endif
enddo
1do i=1,n
if(Qp(i+1).lt.0)then
Write(6,*)' Точка токораздела реактивных мощностей'
ir=i
Write(6,*)'ir=',ir
Goto 2
endif
enddo
2do i=1,n+1
Pp(i)=abs(Pp(i))
Qp(i)=abs(Qp(i))
enddo
*Определение токов на участках линии
Write(6,*)' Токи на участках линии'
do i=1,n+1
Car(i)=(sqrt(Pp(i)**2+Qp(i)**2))/(Unom*sqrt(3))
Write(6,*)'Car(',i,')=',Car(i),' A'
enddo
*Определим эквивалентный ток
Carl=0
do i=1,n+1
Carl=carl+(Car(i)**2*l(i))/dl
enddo
Carl=sqrt(Carl)
Write(6,*)' Эквивалентный ток равен'
Write(6,*)'Carl=',Carl,' A'
*Выбираем сечение кабеля
3 s=Carl/ej
Write(6,*)' Предварительный расчет сечения кабеля'
Write(6,*)'S=',S,' мм2'
Write(*,*)' Сечение кабеля'
Write(*,*)'S=',S
Write(*,*)' Введите сечение кабеля по паспорту'
Write(*,*)'S0='
Read(*,*)S0
Write(*,*)' Введите акт.сопротивление кабеля r0 Ом/км'
Write(*,*)'r0='
Read(*,*)r0
Write(*,*)' Введите инд.сопротивление кабеля x0 Ом/км'
Read(*,*)x0
*Определим потери напряжения на участках линии
Write(6,*)' Потери напряжения на участках линии'
do i=1,n+1
Ul(i)=Ul(i)+Pp(i)*l(i)*r0/Unom+Qp(i)*l(i)*x0/Unom
Write(6,*)'Ul(',i,')=',Ul(i),' B'
enddo
Определим потери напряжения до точек токораздела
Ua=0
if(ia.le.ir)then
do i=1,ia
Ua=Ua+Ul(i)
enddo
Write(6,*)' Потеря напряжения до активной точки токораздела'
Write(6,*)'Ua=',Ua,' B'
do i=ir+1,n+1
Ur=Ur+Ul(i)
enddo
Write(6,*)' Потеря напряжения до реактивной точки токораздела'
Write(6,*)'Ur=',Ur,' B'
else
do i=ia+1,n+1
Ua=Ua+Ul(i)
enddo
Write(6,*)' Потеря напряжения до активной точки токораздела'
Write(6,*)'Ua=',Ua,' B'
do i=1,ir
Ur=Ur+Ul(i)
enddo
Write(6,*)' Потеря напряжения до реактивной точки токораздела'
Write(6,*)'Ur=',Ur,' B'
endif
if(Ua.ge.Ur)then
UU=Ua
else
UU=Ur
endif
if(UU.le.Udop)then
Write(6,*)' Выбрать провод сечением '
Write(6,*)'S0=',S0,' мм2'
else
Write(*,*)' Выбрать провод большего сечения'
Goto 3
endif
*Расчет для Аварийного режима
*Авария в начале линии
UU=0
do i=1,n
do j=i+1,n+1
UU=UU+Pn(i)*l(j)*r0/Unom+Qn(i)*l(j)*x0/Unom
enddo
enddo
Write(6,*)' При аварии в начале линии:'
Write(6,*)' UU=',UU,' В'
if(UU.gt.Udopa)then
Write(6,*)' UU>',Udopa
endif
*Авария в конце линии
UU=0
do i=1,n
do j=1,i
UU=UU+Pn(i)*l(j)*r0/Unom+Qn(i)*l(j)*x0/Unom
enddo
enddo
Write(6,*)' При аварии в конце линии:'
Write(6,*)' UU=',UU,' В'
if(UU.gt.Udopa)then
Write(6,*)' UU>',Udopa
endif
*Уточнение мощности в кольцевой сети
Write(6,*)'Уточненый расчет мощности кольцевой сети '
Write(6,*)' '
Do i=2,n+1
Pkon(i)=Pp(i)
Qkon(i)=Qp(i)
enddo
Pn(0)=0
Qn(0)=0
Do i=1,ia
ii=ia+1-i
dP(ii)=(Pkon(ii)**2+Qkon(ii)**2)*r0*l(ii)/(Unom*Unom*1000)
dQ(ii)=(Pkon(ii)**2+Qkon(ii)**2)*x0*l(ii)/(Unom*Unom*1000)
Pnach(ii)=dP(ii)+Pkon(ii)
Qnach(ii)=dQ(ii)+Qkon(ii)
Pkon(ii-1)=Pnach(ii)+Pn(ii-1)
Qkon(ii-1)=Qnach(ii)+Qn(ii-1)
enddo
Write(6,*)' P источника И1 равна Pи1=',Pkon(0),' кВт'
Write(6,*)' Q источника И1 равна Qи1=',Qkon(0),' кВАр'
do i=ia+1,n+1
dP(i)=(Pkon(i)**2+Qkon(i)**2)*r0*l(i)/(Unom*Unom*1000)
dQ(i)=(Pkon(i)**2+Qkon(i)**2)*x0*l(i)/(Unom*Unom*1000)
Pnach(i)=dP(i)+Pkon(i)
Qnach(i)=dQ(i)+Qkon(i)
Pkon(i+1)=Pnach(i)+Pn(i)
Qkon(i+1)=Qnach(i)+Qn(i)
enddo
Write(6,*)' '
Write(6,*)' P источника И2 равна Pи2=',Pkon(5),' кВт'
Write(6,*)' Q источника И2 равна Qи2=',Qkon(5),' кВАр'
End
Данные для расчера:
3 800 10 1 1200
850 593.304 750 641.371 317.175 150.168
5 4 4 5
где3-число нагрузок замкнутой сети 10 кВ;
800-допустимая потеря напряжения в нормальном режиме, В;
10-номинальное напряжение, кВ;
1-экономическая плотность тока, А/мм2;
1200-допустимая потеря напряжения в аварийном режиме, В;
Во второй строке приведены нагрузки кольцевой сети последовательно P, Q, l, причем последней приведены нагрузки трансформатора 10/0,4 кВ.
В третьей строке приведены расстояния между нагрузками, согласно варианту задания на курсовой проект.
Результаты расчета:
Обьщяя длина кольца А В С
dl=18.000000 км
Р источника питания Pp(1)= 1076.993000 кВт
Q источника питания Qp(1)= 790.896200 кВАр
Pp( 2)= 226.993000
Qp( 2)= 197.592200
Pp( 3)= -523.007000
Qp( 3)= -443.778800
Pp( 4)= -840.181900
Qp( 4)= -593.946800
Точка токораздела активных мощностей
ia= 2
Точка токораздела реактивных мощностей
ir= 2
Токи на участках линии
Car( 1)=77.145550 A
Car( 2)=17.375130 A
Car( 3)=39.601170 A
Car( 4)=59.404780 A
Эквивалентный ток равен
Carl=55.217960 A
Предварительный расчет сечения кабеля
S=55.217960 мм2
Потери напряжения на участках линии
Ul( 1)= 262.676300 B
Ul( 2)=45.044410 B
Ul( 3)= 103.505000 B
Ul( 4)= 204.215700 B
Потеря напряжения до активной точки токораздела
Ua= 307.720700 B
Потеря напряжения до реактивной точки токораздела
Ur= 307.720700 B
Выбрать провод сечением
S0=70.000000 мм2
При аварии в начале линии:
UU= 945.634700 В
При аварии в конце линии:
UU= 735.176500 В
Уточненый расчет мощности кольцевой сети
P источника И1 равна Pи1= 1118.230000 кВт
Q источника И1 равна Qи1= 796.574300 кВАр
P источника И2 равна Pи2= 872.310600 кВт
Q источника И2 равна Qи2= 598.370800 кВАр
7. Расчет разомкнутой электрической сети и выбор трансформатора 110/10 кВ
Цель расчета заключается в определение на основе информации о значении напряжения, а также значениях активной и реактивной мощностей
Рис.4. Схема двухцепной линии с трансформаторами по концам и схема её замещения
в нагрузочном узле схемы сети, напряжений в узлах и перетоков мощности на отдельных участках сети.
Повышающий и понижающий трансформаторы на схеме замещения представлены активными и индуктивными сопротивлениями, а поперечная проводимость трансформатора заменена постоянной нагрузкой (потерями активной и реактивной мощностей в стали трансформатора, приближенно равными потерям холостого хода).
Произведем необходимые вычисления по следующей программе, реализованной на языке FORTRAN. В данной программе производится выбор трансформатора согласно приложению 7.[2]. Но для этого необходимо предварительно просчитать полную нагрузку трансформатора 110/10 кВ. Выбор трансформатора происходит по расчетной мощности трансформатора с учетом 40%-й перегрузки аналогично п.3.:
Program fil5
open(4,file='is5.dat')
open(5,file='rez5.dat')
read(4,*)pnn,qnn,unom,un,dl,ej,udop
pnn-суммарная активная нагрузка (Ра+Рв+Рс+Ртр10/0.4)
qnn-суммарная реактивная нагрузка (Qа+Qв+Qс+Qтр10/0.4)
unom-номинальное напряжение сети
dl-длина линии
rt-активное сопротивление трансформатора
xt-индуктивное сопротивление трансформатора
dpst-активные потери в трансформаторе
dqst-реактивные потери в трансформаторе
str-номинальная мощность трансформатора
udop-допустимая потеря напряжения
dpk-потери короткого замыкания
uk-напряжение короткого замыкания
* Полная мощность
ss=sqrt(pnn**2+qnn**2)
write(5,*)' Полная мощность: Ss =',ss,' МВА'
sras=ss/1.4
write(5,*)'Расчетная мощность трансформатора: Sras =', sras,' МВА'
write(*,*)'Расчетная мощность трансформатора: Sras =', sras,' МВА'
write(*,*)' Введите Sном трансформатора в МВА'
read(*,*)str
write(5,*)'Номинальная мощность трансформатора: Str =', str,' МВА'
write(*,*)' Введите r трансформатора в Ом-х'
read(*,*)rt
write(*,*)' Введите x трансформатора в Ом-х'
read(*,*)xt
write(*,*)' Введите Pxx трансформатора в МВА'
read(*,*)dpst
write(*,*)' Введите Qxx трансформатора в МВА'
read(*,*)dqst
write(*,*)' Введите Pкз трансформатора в МВА'
read(*,*)dpk
write(*,*)' Введите Uкз трансформатора в %'
read(*,*)uk
* Потери активной мощности трансформатора
dpt=2*dpst+0.5*dpk*(ss/str)**2
* Потери реактивной мощности
dqt=2*dpst+0.5*(uk*str/100)*(ss/str)**2
write(5,*)' Потери P в тран-ре: dPt =',dpt,' МВт'
write(5,*)' Потери Q в тран-ре: dQt =',dqt,' МВАр'
* Активная и реактивная нагрузка
pnn1=pnn+dpt
qnn1=qnn+dqt
write(5,*)' Активная нагрузка линии: Pnn1 =',pnn1,' МВт'
write(5,*)' Реактивная нагрузка линии: Qnn1 =',qnn1,' МВАр'
* Полная нагрузка
ds=sqrt(pnn1**2+qnn1**2)
write(5,*)' Полная мощность: dS =',ds,' MВА'
* Расчетный ток
rabi=ds/(2*sqrt(3)*unom)*1000
write(5,*)' Расчетный ток линии: rabi =',rabi,' A'
* Сечение провода
s=rabi/ej
write(*,*)' Экономическое сечение провода: S =',s,' мм2'
write(*,*)' Введите сечение провода по паспорту'
read (*,*)s0
write(5,*)'Экономическое сечение провода: S =',s,' мм2'
write(5,*)'Cечение выбраного провода по паспорту: S0 =',s0,' мм2'
write(*,*)' Введите значение r0=?'
read(*,*)r0
write(*,*)' Введите значение x0=?'
read(*,*)x0
write(*,*)' Введите удельную емкостную проводимость b0=?'
read(*,*)b0
write(*,*)' Введите длительно допустимый ток Idop=?'
read(*,*)Idop
write(5,*)'Длительно допустимый ток в линии: Idop =',Idop,' A'
* Проверка по потере напряжения
* Считаем потерю напряжения в линии
uu=pnn1*1000*dl*r0/(2*unom)+qnn1*1000*dl*x0/(2*unom)
write(5,*)'Потеря напряжения: UU =',uu,' B'
write(5,*)'Потеря напряжения при откл. одной линии UU =',uu*2,' B'
write(5,*)'Расчетный ток в линии: rabi=',rabi,' A'
write(5,*)'Расчетный ток при откл. одной линии rabi =',rabi*2,' A'
* Проверим потерю напряжения для аварийного режима когда одна линия выходит из строя
if (uu*2.le.udop.and.rabi*2.le.Idop) then
write(5,*)' Выбрать провод сечением: S0 =',s0,' мм2'
write(5,*)' r0 =',r0,' Ом/км'
write(5,*)' x0 =',x0,' Ом/км'
write(5,*)' b0 =',b0,' См/км'
else
write(5,*)' Необходимо выбрать провод большего сечения'
endif
* Приведённое напряжение
Upr=Un*(Unom/Un)
write(5,*)' Приведённое напряжение: Upr =',Upr,' кВ'
* Потери активной мощности в трансформаторе
ptrr=(pnn**2+qnn**2)*0.5*rt/Upr**2
write(5,*)' Потери Р в трансформаторе: Ptrr =',ptrr,' МВт'
* Потери реактивной мощности в трансформаторе
qtrr=(pnn**2+qnn**2)*0.5*xt/Upr**2
write(5,*)' Потери Q в трансформаторе: Qtrr =',qtrr,' МВАр'
* Мощность активная и реактивная
pnt=pnn+ptrr+dpst*2
qnt=qnn+qtrr+dpst*2
write(5,*)' P в начале трансформатора: Pnt =',pnt,' МВт'
write(5,*)' Q в начале трансформатора: Qnt =',qnt,' МВАр'
* Напряжение в конце линии
Ukl=Upr+(pnn*0.5*rt+qnn*0.5*xt)/Upr
write(5,*)' Напряжение в конце линии: Ukl =',Ukl,' кВ'
* Мощность которую генерирует ёмкость в линию (т.к. линия двухцепная то в0 не делим на 2)
qc=(Ukl**2)*b0*dl/1000000
write(5,*)' Мощность генерируемая в линии Qc =',qc,' МВАр'
* Мощность в конце линии
pkl=pnt
qkl=qnt-qc
write(5,*)' P в конце линии: Pkl =',pkl,' МВт'
write(5,*)' Q в конце линии: Qkl =',qkl,' МВАр'
* Напряжение в начале линии
Unl=Ukl+(pkl*0.5*r0*dl+qkl*0.5*x0*dl)/Ukl
write(5,*)' Напряжение в начале линии Unl =',Unl,' кВ'
* Мощность в начале линии
pnl=pkl+(pkl**2+qkl**2)*0.5*r0*dl/ukl**2
qnl=qkl+(pkl**2+qkl**2)*0.5*x0*dl/ukl**2
write(5,*)' P в начале линии: Pnl =',pnl,' МВт'
write(5,*)' Q в начале линии: Qnl =',qnl,' МВАр'
* Мощность генерируемая ёмкостью
qc=(Unl**2)*b0*dl/1000000
write(5,*)' Мощность генерируемая ёмкостью Qc =',qc,' МВАр'
* Мощность конца трансформатора
pkt=pnl
qkt=qnl-qc
write(5,*)' P в конце трансформатора: Pkt =',pkt,' МВт'
write(5,*)' Q в конце трансформатора: Qkt =',qkt,' МВАр'
* Генераторное напряжение
Ug=Unl+(pkt*0.5*rt+qkt*0.5*xt)/Unl
write(5,*)' Приведенное напряжение на генераторе Ug =',Ug,' кВ'
* Напряжение на генераторе (истинное)
U=Ug/(Unom/Un)
write(5,*)' Истинное напряжение на генераторе U =',U,' кВ'
* Активная и реактивная генераторные мощности
pg=pkt+((pkt**2+qkt**2)*0.5*rt/Unl**2)+dpst*2
qg=qkt+((pkt**2+qkt**2)*0.5*xt/Unl**2)+dqst*2
write(5,*)' P генератора: Pg =',pg,' МВт'
write(5,*)' Q генератора: Qg =',qg,' МВАр'
* Отклонение напряжения в узле 1 от номинального
dUotk=((U-Un)/Un)*100
write (5,*)' Отклонение напряжения dUotk =',dUotk,' %'
* К.П.Д передачи
kpd=(pnn/pg)*100
write(5,*)' К.П.Д электропередачи KPD: =',kpd,' %'
end
Данные для расчета:
30.917 23.153 110 10 29 1 7700
где30,917-суммарная активная нагрузка сети 10 кВ;
23,153-суммарная реактивная нагрузка сети 10 кВ;
110-номинальное напряжение ВН трансформатора 110/10 кВ;
10-номинальное напряжение НН трансформатора 110/10 кВ;
29-длина ЛЕП, согласно заданию на КП;
1-экономическая плотность тока, А/мм2;
7700-допустимая потеря напряжения, В;
Выбор трансформатора 110/10 кВ
Результаты расчета программы:
Полная мощность: Ss =38.625410 МВА
Расчетная мощность трансформатора: Sras =27.589580 МВА
Номинальная мощность трансформатора: Str =32.000000 МВА
Потери P в тран-ре: dPt = 1.756293E-01 МВт
Потери Q в тран-ре: dQt = 2.517685 МВАр
Активная нагрузка линии: Pnn1 =31.092630 МВт
Реактивная нагрузка линии: Qnn1 =25.670680 МВАр
Полная мощность: dS =40.320410 MВА
Расчетный ток линии: rabi = 105.813600 A
Экономическое сечение провода: S = 105.813600 мм2
Cечение выбраного провода по паспорту: S0 = 120.000000 мм2
Длительно допустимый ток в линии: Idop = 375 A
Потеря напряжения: UU = 2341.725000 B
Потеря напряжения при откл. одной линии UU = 4683.450000 B
Расчетный ток в линии: rabi= 105.813600 A
Расчетный ток при откл. одной линии rabi = 211.627300 A
Выбрать провод сечением: S0 = 120.000000 мм2
r0 = 2.700000E-01 Ом/км
x0 = 3.650000E-01 Ом/км
b0 = 2.920000 См/км
Приведённое напряжение: Upr = 110.000000 кВ
Потери Р в трансформаторе: Ptrr = 1.152849E-01 МВт
Потери Q в трансформаторе: Qtrr = 2.681761 МВАр
P в начале трансформатора: Pnt =31.102290 МВт
Q в начале трансформатора: Qnt =25.904760 МВАр
Напряжение в конце линии: Ukl = 114.840800 кВ
Мощность генерируемая в линии Qc = 1.116794 МВАр
P в конце линии: Pkl =31.102290 МВт
Q в конце линии: Qkl =24.787970 МВАр
Напряжение в начале линии Unl = 117.043400 кВ
P в начале линии: Pnl =31.571840 МВт
Q в начале линии: Qnl =25.422740 МВАр
Мощность генерируемая ёмкостью Qc = 1.160046 МВАр
P в конце трансформатора: Pkt =31.571840 МВт
Q в конце трансформатора: Qkt =24.262690 МВАр
Приведенное напряжение на генераторе Ug = 121.804400 кВ
Истинное напряжение на генераторе U =11.073120 кВ
P генератора: Pg =31.750060 МВт
Q генератора: Qg =27.259910 МВАр
Отклонение напряжения dUotk =10.731230 %
К.П.Д электропередачи KPD: = 97 %
Список использованной литературы
1. Задания и методические указания к курсовым проектам. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. - Иркутск: ИрИИТ, 2001. - 30 с.
2. Методические указания к курсовому проекту. Электрические сети предприятий железнодорожного транспорта. - Иркутск: ИрИИТ, 1999. - 36 с.
Подобные документы
Выбор конфигурации сети 0,38 кВ и сечения проводов. Выбор сечения провода для мастерских в аварийном режиме и проверка по допустимой потере напряжения. Расчет сечения проводов воздушной линии 10 кВ. Общая схема замещения питающей сети и её параметры.
контрольная работа [468,7 K], добавлен 07.08.2013Типовые графики нагрузок. Выбор схемы электроснабжения района. Проверка сечения проводов по экономической плотности тока, допустимой нагрузке и короне. Выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов. Технико-экономическое сопоставление вариантов.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 16.02.2015Выбор номинального напряжения сети. Расчет тока нагрузки и выбор сечения проводов. Расчет схемы замещения и выбор силовых трансформаторов. Определение радиальной сети. Расчет установившегося режима замкнутой сети без учета потерь мощности и с ее учетом.
курсовая работа [188,4 K], добавлен 17.04.2014- Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов
Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016 Питание нетяговых потребителей через системы электроснабжения электрифицированных железных дорог. Выбор аппаратов защиты, автоматических выключателей, предохранителей. Подбор силового трансформатора тока и напряжения. Исполнение распределительного щита.
курсовая работа [595,1 K], добавлен 27.02.2016Выбор схемы электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок сети. Выбор места расположения тяговой подстанции. Расчёт мощности тяговой подстанции и преобразовательных агрегатов. Расчет сечения контактной сети и кабелей. Проверка сети на потерю напряжения.
курсовая работа [671,8 K], добавлен 08.02.2016Определение мощности и количества питающих подстанций, расчет кабельной сети, выбор сечения и длины соответствующих кабелей, определение тока короткого замыкания в электрических сетях. Выбор коммутационной аппаратуры, средств и установок защиты.
курсовая работа [267,6 K], добавлен 23.06.2011Расчет нагрузок на вводе помещений. Разработка схемы электроснабжения. Выбор местоположения подстанции. Расчет электрических нагрузок по линиям, мощности трансформатора и выбор подстанции, сечения проводов и проверка проводов по потерям напряжения.
дипломная работа [357,2 K], добавлен 14.12.2013Разработка схемы распределительных сетей для электроснабжения потребителей в нормальном и послеаварийном режимах; выбор трансформаторных подстанций; сечений кабелей по допустимой потере напряжения. Расчет токов короткого замыкания; аппараты защиты.
дипломная работа [917,8 K], добавлен 12.11.2011Характеристика потребителей электроэнергии и определение категорий электроснабжения. Выбор варианта схемы электроснабжения и обоснования выбора рода тока и напряжения. Расчет электрических нагрузок, осветительных сетей и мощности трансформаторов.
курсовая работа [72,3 K], добавлен 15.07.2013
