Воздушной линии электропередачи

Задача 2

 

Определить стрелу провеса проводов воздушной линии по известной длине пролета ℓ и длине провода в пролете L. Исходные данные приведены в таблице 1.2. Ответ округлить до сотых долей метра.

Таблица 1.2 – Исходные данные

№ зад.	Длина пролета линии ℓ, м	Длина провода в пролете L, м
1	30	30,07
2	35	35,08
3	40	40,10
4	45	45,11
5	50	50,12
6	55	55,13
7	60	60,15
8	65	65,16
9	70	70,17
10	75	75,18
11	80	80,20
12	85	85,21
13	90	90,22
14	95	95,23
15	100	100,25
16	105	105,26
17	110	110,27
18	115	115,28
19	120	120,30
Окончание таблицы 1.2
№ зад.	Длина пролета линии ℓ, м	Длина провода в пролете L, м
20	125	125,31
21	130	130,32
22	135	135,33
23	140	140,35
24	145	145,36
25	150	150,37
26	155	155,38
27	160	160,40
28	165	165,41
29	170	170,42
30	175	175,43

 

 

2. АКТИВНЫЕ И ИНДУКТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

 ПРОВОДОВ

 

 

   При расчете следует учесть, что удельное индуктивное сопротивление (х₀, Ом/км)проводов воздушной линии определяется по формуле [1,2]:

 

 

,                   (2.1)

 

где D_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами, мм;

d – диаметр провода, мм;             

μ – магнитная проницаемость материала провода, о.е.

 

,                      (2.2)

где D_ab, D_bc, D_ca – расстояние между проводами фаз А, В, С, мм.

   В линиях электропередачи при U_ном³330 кВ провод каждой фазы расщепляется на несколько проводов. Это соответствует увеличению эквивалентного диаметра провода.

,                             (2.3)

где d_эк – эквивалентный диаметр провода, мм;

   а_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами одной фазы, мм;

   n_ф – число проводов в одной фазе.

   Удельное активное сопротивление фазы линии с расщепленными проводами определяется так:  r₀= r_0пр/ n_ф, где r_0пр – удельное сопротивление провода данного сечения, определенное по справочным таблицам. [1]

   Емкостная проводимость линии обусловлена емкостями между проводами разных фаз и емкостью «провод-земля» и определяется следующим образом: [5, 6]

 

,………………………….(2.4)

где b₀ – удельная емкостная проводимость, См/км, которая может быть определена по справочным таблицам или по формуле:                               (2.5)

 

Задача 3

Рассчитать полное удельное индуктивное сопротивление (х₀) проводов воздушной линии электропередачи. Результаты расчета округлить до тысячных долей.

 

Таблица 2.1 - Исходные данные вариантов заданий

№ зад.	Марка провода	Диаметр провода, мм	Среднее геометрическое расстояние между проводами, мм	Магнитная проницаемость, о.е.
1	А16	5,1	400	1
2	АС25	6,9	600	1
3	ПСТ4	4,0	400	500
4	А35	7,5	2000	1
5	АС50	9,6	3000	1
6	ПСТ5	5,0	400	400
7	АС70	11,4	3500	1
8	А120	14,0	4000	1
9	ПС25	6,8	1000	150
10	АС95	13,5	2000	1
11	А150	15,8	5000	1
12	ПС35	7,5	2000	100
13	А185	17,5	6000	1
14	АС240	21,6	5000	1
Окончание таблицы 2.1
№ зад.	Марка провода	Диаметр провода, мм	Среднее геометрическое расстояние между проводами, мм	Магнитная проницаемость, о.е.
15	ПС50	9,2	2000	70
16	А25	6,4	400	1
17	АС35	8,4	1000	1
18	ПС70	11,5	3000	30
19	А50	9,0	2000	1
20	АС70	11,4	3000	1
21	ПС25	6,8	2000	120
22	А120	14,0	3000	1
23	АС300	24,5	5000	1
24	ПС35	7,5	3000	80
25	А185	17,5	4000	1
26	АС400	26,6	6000	1
27	ПС50	9,2	3000	50
28	АС16	5,6	600	1
29	А25	6,4	1000	1
30	ПС70	11,5	4000	25

 

 

Задача 4

Определить удельные параметры одноцепной воздушной линии 500 кВ выполненной с расщеплением фазы на три провода марки АС 500/64 с расположением проводов по вершинам равностороннего треугольника с расстоянием между проводами 40 см. Линия смонтирована на портальных металлических опорах с расстоянием между центрами расщепленных фаз по горизонтали 12 м. исходные данные в таблице 2.2

 

 

 

 

Таблица 2.2 - Исходные данные

Алюминиевые провода (А)				Сталеалюминевые провода (АС)
Номинальное сечение, мм	Расчетное сечение, мм	Расчетный диаметр, мм	Активное сопротивление, Ом/км	Номинальное сечение, мм	Расчетное сечение, мм		Расчетный диаметр, мм	Активное сопротивление, Ом/км
					Алюминиевой части	Стальной части
16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300	15,9 24,7 34,4 49,5 69,3 93,3 117 148 183 239 298	5,1 6,4 7,5 9,0 10,7 12,4 14,0 15,8 17,5 20,0 22,4	1,98 1,28 0,92 0,64 0,46 0,34 0,27 0,21 0,17 0,132 0,106	25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400	22,8 36,9 48,3 68,0 95,4 115 148 181 238 295 395	3,8 6,2 8,0 11,3 15,9 22,0 26,6 34,4 43,1 56,3 72,2	6,6 8,4 9,6 11,4 13,5 15,2 17,0 19,0 21,6 24,2 28,0	1,38 0,85 0,65 0,46 0,33 0,27 0,21 0,17 0,132 0,107 0,08

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТЕЙ

 

3.1 Определение экономического сечения проводов

воздушной линии электропередачи

   При выполнении заданий необходимо обратить внимание на особенности расчета проводов линий электропередачи по экономической плотности тока для случаев разного и одинакового сечения проводов на участках линии. Нагрузку на участках линии определить аналогично предыдущим заданиям. При разных сечениях проводов на участках ВЛ расчет рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

   1.Определить значения токов нагрузки, подключенной в узлах 1, 2 и 3 по формуле:

 

      (3.1)

 

2. Суммированием определить токи нагрузки на участках линии:

 

        (3.2)

 

   3.Определить расчетное экономическое сечение проводов на каждом участке линии по формуле [1,2]:

 

             (3.3)

 

   4. Полученное сечение проводов округлить до ближайшего стандартного[ПУЭ]:

                (3.4)

 

   В случае одинакового сечения проводов на участках линии расчет рекомендуется выполнять следующим образом:

1.Определить значения токов нагрузки, подключенной в узлах 1, 2 и 3 аналогично предыдущему случаю.

2.Суммированием определить токи нагрузки на участках линии аналогично предыдущему случаю.

   3.Определить эквивалентный ток нагрузки по формуле [1,2]:

 

               (3.5)

4.Определить расчетное экономическое сечение проводов линии по формуле [1,2]:

                                    (3.6)

 

   5.Полученное сечение проводов округлить до ближайшего стандартного:

                                         (3.7)

 

   Стандартные сечения проводов ВЛ можно выбрать из следующего ряда: F_ст = 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400 мм²

Задача 5

Определить экономическое сечение проводов воздушной линии электропередачи, выполненной сталеалюминевыми проводами. Сечение проводов на участках линии разное. Коэффициент одновременности при суммировании нагрузок принять равным единице. Результаты расчетов округлить до десятых долей. По результатам расчетов выбрать стандартные сечения проводов. Исходные данные вариантов заданий приведены в таблице 3.1

 

 

 

Таблица 3.1 – Исходные данные

№ зад.	Uном	Нагрузки, кВт			cos φ	jэк
		P1	P2	P3
	кВ					А/мм2
1	35	2800	880	2080	0,8	1,3
2	110	4600	4500	12800	0,8	1,2
3	220	38000	21000	40000	0,8	1,1
4	35	4500	1600	1600	0,85	1,25
Окончание таблицы 3.1
№ зад.	Uном	Нагрузки, кВт			cos φ	jэк
		P1	P2	P3
	кВ					А/мм2
5	110	17500	14000	13000	0,85	1,15
6	220	55000	45000	40000	0,85	1,1
7	35	2000	3300	4500	0,9	1,2
8	110	16000	11000	17000	0,9	1,1
9	220	35000	10000	45000	0,9	1,1
10	35	3000	2580	2600	0,8	1,15
11	110	4700	4200	15000	0,8	1,05
12	220	50000	29000	47000	0,8	1,05
13	35	1100	855	1980	0,85	1,1
14	110	10000	4400	15000	0,85	1
15	220	40000	20000	40000	0,85	1,05
16	35	1800	1400	3500	0,9	1,3
17	110	13000	10000	14000	0,9	1,2
18	220	55000	35000	50000	0,9	1,05
19	35	1290	1500	1450	0,8	1,25
20	110	16000	5000	21000	0,8	1,15
21	220	48000	37000	35000	0,8	1
22	35	3400	2800	3000	0,85	1,2
23	110	11000	9000	12000	0,85	1,1
24	220	50000	30000	45000	0,85	1
25	35	1600	1500	4380	0,9	1,15
26	110	10000	12000	21000	0,9	1,05
27	220	50000	20000	60000	0,9	1
28	35	1340	1360	3700	0,8	1,1
29	110	14000	9000	15000	0,85	1
30	220	45000	20000	40000	0,9	1,05

 

Задача 6

   Определить экономическое сечение проводов ВЛ, выполненной сталеалюминевыми проводами. Сечение проводов на участках линии одинаковое. Коэффициент одновременности при суммировании нагрузок принять равным единице. Результаты расчетов округлить до десятых долей. По результатам расчетов выбрать стандартное сечение проводов.

   Исходные данные вариантов заданий приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Исходные данные

№ зад	Uном,   кВ	Нагрузки, кВт			Cos φ	jэк,     А/мм2	Длины, км
		Р1	Р2	Р3			L 0-1	L 1-2	L 2-3
1	35	2800	880	2080	0,8	1,3	20	25	10
2	110	4600	4500	12800	0,8	1,2	50	70	90
3	220	38000	21000	40000	0,8	1,1	120	120	60
4	35	4500	1600	1600	0,85	1,25	20	25	45
5	110	17500	14000	13000	0,85	1,15	80	60	40
6	220	55000	45000	40000	0,85	1,1	140	120	100
7	35	2000	3300	4500	0,9	1,2	30	30	30
8	110	16000	11000	17000	0,9	1,1	90	70	50
9	220	35000	10000	45000	0,9	1,1	170	140	110
10	35	3000	2580	2600	0,8	1,15	25	35	60
11	110	4700	4200	15000	0,8	1,05	60	80	100
12	220	50000	29000	47000	0,8	1,05	150	130	110
13	35	1100	855	1980	0,85	1,1	20	30	40
14	110	10000	4400	15000	0,85	1	90	70	50
15	220	40000	20000	40000	0,85	1,05	180	140	70
16	35	1800	1400	3500	0,9	1,3	20	30	40
17	110	13000	10000	14000	0,9	1,2	40	50	90
18	220	55000	35000	50000	0,9	1,05	150	125	100
19	35	1290	1500	1450	0,8	1,25	20	25	30
20	110	16000	5000	21000	0,8	1,15	50	70	30
21	220	48000	37000	35000	0,8	1	90	85	200
22	35	3400	2800	3000	0,85	1,2	25	25	55
23	110	11000	9000	12000	0,85	1,1	45	95	85
Окончание таблицы 3.2
№ зад	Uном,   кВ	Нагрузки, кВт			Cos φ	jэк,     А/мм2	Длины, км
		Р1	Р2	Р3			L 0-1	L 1-2	L 2-3
24	220	50000	30000	45000	0,85	1	70	100	160
25	35	1600	1500	4380	0,9	1,15	25	45	35
26	110	10000	12000	21000	0,9	1,05	55	75	65
27	220	50000	20000	60000	0,9	1	50	170	170
28	35	1340	1360	3700	0,8	1,1	20	20	35
29	110	14000	9000	15000	0,85	1	90	70	50
30	220	45000	20000	40000	0,9	1,05	80	150	160