Вычисление параметров линии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор варианта

Длина ЛЭП ,

Рисунок 1. Исходная схема

2. Выбор марки провода

Определим желаемое напряжение по формуле Илларионова:

Выбираем .

Определяем ток в линии:

Определяем экономически выгодное сечение:

где

Рассмотрим возможные варианты сечений:

4хАС-500/26 2000 мм²

5хАС-400/18 2000 мм²

7хАС-300/39 2100 мм²

Рассчитаем радиус расщепления и радиус эквивалентного провода при различном шаге расщепления а (от 10 до 50 см.):

Где а - шаг расщепления, n - количество проводов.

Рисунок 2. Традиционная конструкция фазы

Полученные данные занесём в таблицу 1

Таблица 1. Радиус расщепления провода при различном шаге расщепления

	10	20	30	40	50
4хАС-500/26	7,071	14,142	21,213	28,284	35,355
5хАС-400/18	8,507	17,013	25,52	34,026	42,533
7хАС-300/39	11,524	23,048	34,571	46,095	57,619

Рассчитаем радиус эквивалентного провода по выражению:



где n - количество проводов в фазе, r_пр - радиус одиночного провода, R_р - радиус расщепления провода.

Полученные данные занесем в таблицу 2.

Таблица 2. Радиус эквивалентного провода при различном шаге расщепления

	10	20	30	40	50
4хАС-500/26	6,787	11,414	15,47	19,195	22,692
5хАС-400/18	8,061	14,035	19,412	24,436	29,212
7хАС-300/39	11,015	19,953	28,245	36,144	43,762

Определение среднегеометрического расстояния между фазами линии:

где d_AB, d_BC, d_CA - расстояние между фазами.

Так как расположение фаз горизонтальное то:

Рассчитываем рабочую ёмкость средней фазы для каждого сочетания сечений и шага расщепления:

где D_СГ - среднегеометрического расстояния между фазами линии, r_Э - радиус эквивалентного провода.

Полученные данные занесем в таблицу 3.

Таблица 3. Рабочая ёмкость средней фазы для каждого сочетания сечений и шага расщепления

	10	20	30	40	50
4хАС-500/26	0,00988	0,011	0,011	0,012	0,012
5хАС-400/18	0,011	0,011	0,012	0,013	0,013
7хАС-300/39	0,011	0,012	0,013	0,014	0,014

Определим амплитудное значение средней напряженности провод средней фазы:

где С_р - рабочая ёмкость средней фазы, n-количество проводов, r_пр - радиус провода.

Полученные данные занесем в таблицу 4.

Таблица 4. Амплитудное значение средней напряженности провода средней фазы

	10	20	30	40	50
4хАС-500/26	18,169	19,927	21,123	22,062	22,85
5хАС-400/18	17,279	19,134	20,417	21,436	22,299
7хАС-300/39	14,14	15,885	17,121	18,122	18,983

Рассчитаем коэффициент неравномерности:

где n-количество проводов, r_пр - радиус провода, R_р - радиус расщепления провода.

Полученные данные занесем в таблицу 5.

Таблица 5. Коэффициент неравномерности

	10	20	30	40	50
4хАС-500/26	1,636	1,318	1,178	1,159	1,127
5хАС-400/18	1,61	1,305	1,203	1,153	1,122
7хАС-300/39	1,625	1,312	1,208	1,156	1,125

Рассчитать максимальную напряженность поля на внешней поверхности провода:

где Е_ср - амплитудное значение средней напряженности провода средней фазы, K_H-коэффициент неравномерности.

Полученные данные занесем в таблицу 6.

Таблица 6. Максимальную напряженность поля на внешней поверхности провода

	10	20	30	40	50
4хАС-500/26	29,73	26,267	25,603	25,572	25,758
5хАС-400/18	27,827	24,975	24,571	24,707	25,022
7хАС-300/39	22,974	20,848	20,687	20,953	21,355

Напряженность поля допустимая по условию радиопомех:

где r_пр - радиус одного провода.

Для исключения общего коронирования необходимо чтобы, при а=а_опт выполнялось условие:

где m - коэффициент гладкости, для сухих чистых проводов равный 0,9, E₀ - начальная напряженность электрического поля при которой начинается коронирование провода и определяется по формуле:

где r_пр - радиус одного провода, - относительная плотность воздуха определяемая по формуле:

где мм. рт. ст., К, мм. рт. ст. - давление в данной местности, температура в данной местности.

кВ/см

кВ/см

Рисунок 3. График зависимости максимальной напряженности поля на внешней поверхности провода от шага расщепления

Из графика видно, что минимальное значение обеспечивается сочетанием 7хАС-300/39 при шаге расщепления . Проверим это:

Выбираем: 7хАС-300/39

13. Рассчитаем удельные и волновые параметры линии :

Реактивное (индуктивное) погонное спротивление линии:

где r_Э - эквивалентный радиус провода, D_СГ - среднегеометрическое расстояние между фазами, n - количество проводов в фазе.

Реактивная погонная проводимость линии определяется из следующего выражения:

см

где r_Э - эквивалентный радиус провода, D_СГ - среднегеометрическое расстояние между фазами

Погонная активная проводимость:

где - среднегеометрическая мощность на коронирование, U_НОМ-номинальное напряжение сети

Погонную активную проводимость принимаем равной 0, т.к. при длине линии менее 1000 км ее учет не приводи к существенному увеличению точности результатов расчета.

Активное погонное сопротивление линии:

где r_{0 пр} - радиус одного провода в фазе, n - количество проводов в фазе

Полное погонное сопротивление линии:

Полная погонная проводимость линии:

Коэффициент распространения волны:

Волновое сопротивление линии:

Модульное значение и :

3. Расчет параметров четырехполюсника

Рис. 4. Схема замещения линии в виде четырехполюсника с обобщенными постоянными:

Определяем коэффициенты четырехполюсника:

Натуральная мощность:



1. При представлении линии схемой замещения в виде четырехполюсника имеют место следующие соотношения между параметрами режима начала и конца передачи:

Найдем напряжение в начале линии по выражению:

Модульное значение:

Найдём ток в начале линии по выражению:



Модульное значение:

Найдём полную мощность в начале линии по выражению:

Модульное значение:

4. Расчет режимов

4.1 Расчет режима передачи натуральной мощности (по данным начала линии)

Исходные данные:

кВ

МВа

Согласно схеме замещения четырехполюсника:

где ток в начале линии равен:

Полученные данные занесём в таблицу 7.

Таблица 7. Ток, напряжение и мощность в конце линии рассчитанные по данным начала

Длинна , км	, кВ	, кВ	, кА	, кА	, МВа
0	750	750	2,694	2,694	2021
100	742,107 - j78.408	746.237	2.679-j0.282	2.694	2010-j0.782
200	726.071-j155.56	742.548	2.635-j0.559	2.694	2000-j4.027
300	702.11-j230.614	739.014	2.562-j0.829	2.693	1990-j8.782
400	670-j302.753	735.71	2.461-j1.089	2.691	1980-j14.869
500	631.713-j371.2	732.701	2.334-j1.335	2.689	1970-j23.045
600	586.127-j435.221	730.042	2.182-j1.565	2.685	1960-j32.363
700	534.306-j494.132	727.771	2.006-j1.777	2.68	1950-j41.767
800	486.855-j547.313	725.908	1.809-j1.968	2.673	1929-j250.939
950	381.58-j615.141	723.88	1.479-j2.212	2.66	1859-j555.906

Рисунок 7. Зависимость напряжения от длинны линии



Рисунок 8. Зависимость передаваемого тока от длинны линии

Рисунок 9. Зависимость передаваемой мощность от длинны линии

4.2 Расчет режима максимальной нагрузки:

Примем мощность в начале линии больше номинальной мощности на 40%. Таким образом мы получим:



МВа

кВ

кА

Согласно схеме замещения четырехполюсника получаем выражения:

где ток в начале линии найдём по выражению:

кА

Полученные данные занесем в таблицу 8.

Таблица 8. Ток, напряжение и мощность в конце линии рассчитанные при режиме максимальной нагрузки

Длинна , км	, кВ	, кВ	, кА	, кА	, МВа
0	750	750	3,772	3,772	2792
100	740.604-j109.851	748.706	3.751-j0.282	3.762	2809-j203.2
200	723.098-j218.099	755.273	3.689-j0558	3.731	2789-j401.079
300	697.733-j323.561	769.105	3.587-j0.827	3.681	2770-j583.587
400	664.845-j425.086	789.124	3.445-j1.084	3.612	2751-j743.73
500	624.846-j521.573	813.926	3.266-j1.328	3.526	2733-j873.658
600	578.238-j611.979	841.949	3.052-j1.555	3.426	2716-j968.598
700	525.575-j695.33	871.614	2.805-j1.764	3.314	2701-j1023
800	468.47-j770.737	901.428	2.528-j1.952	3.194	2771-j1337
950	371.662-j867.224	943.958	2.063-j2.19	3.008	2572-j1771

4.3 Расчет режима малых нагрузок

Примем мощность в начале линии меньше номинальной мощности на 60%. Таким образом мы получим:

МВа

Рассчитаем ток в начале линии по выражению:

кА

Согласно схеме замещения четырехполюсника в В-форме

Рисунок 10. Согласно схеме замещения четырехполюсника в В-форме

 где

Полученные данные занесём в таблицу 9.

Таблица 9. Напряжение, ток и мощность в конце линии при режиме малых нагрузок

Длинна , км	, кВ	, кВ	, кА	, кА	, МВа
0	750	750	1.078	1.078	808.5
100	744.361-j31.245	745.017	1.072-j0.28	1.108	806.766+j176.416
200	730.531-j61.752	733.136	1.054-j0.56	1.194	804.622+j344.741
300	708.677-j91.192	714.52	1.025-j0.83	1.321	798.104+j301.451
400	679.056-j119.25	689.448	0.99-j1.095	1.473	799.453+j626.
500	342.01-j145.641	658.321	0.935-j1.35	1.638	796.166+j727.328
600	597.96-j170.084	621.679	0.88-j1.579	1.806	792.376+j795.185
700	547.96-j192.336	580.212	0.81-j1.769	1.969	787.192+j827.926
800	490.917-j212.71	534.819	0.731-j1.99	2.122	529.208+j228.73
950	396.456-j237.08	461.906	0.603-j2.24	2.344	427.38+j255.50

4.4 Расчёт режима холостого хода

кВ

кА

Уравнения четырехполюсника для метода МДН примут вид:

Полученные данные занесём в таблицу 10.

провод ток мощность напряжение

Таблица 10. Напряжение, ток и мощность в конце линии при режиме холостого хода

Длинна , км	, кВ	, кВ	, кА	, кА	, МВа
0	1011-j16.113	1011	0	0	0
100	1006-j15.757	1006	-0.006-j0.38	0.381	-0.07+j383.233
200	988.958-j14.697	989.067	-0.012-j0.75	0.758	-0.727+j749.80
300	961.407-j12.953	961.494	-0.017-j1.12	1.127	-1.746+j1084
400	923.261-j10.559	923.322	-0.022-j1.48	1.483	-4.653+j1.369
500	874.94-j7.561	874.972	-0.025-j1.82	1.823	-8.089+j1595
600	816.973-j4.018	816.983	-0.027-j2.14	2.143	-13.451+j1750
700	750	750	-0.028-j2.44	2.439	-21+j1829
800	674.756-j4.414	674.77	-0.027-j2.71	2.708	-25+j1913
950	548.215+11.582	548.337	-0.023-j3.06	3.055	-28+j2012

Размещено на Allbest.ru