Реферат Курсовая Конспект
І ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ - раздел Электротехника, РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ В МЕРЕЖІ НАПРУГОЮ 0,38 кВ. ВИЗНАЧЕННЯ ПОТУЖНОСТІ ТА КІЛЬКОСТІ ТРАНСФОРМАТОРІВ ЗНИЖУВАЛЬНИХ ПІДСТАНЦІЙ Електричний Струм, Що Проходить По Обмотках Трансформаторів, Проводах Повітря...
|
Електричний струм, що проходить по обмотках трансформаторів, проводах повітряних ліній та струмоведучих жилах кабельних ліній викликає втрати потужності та енергії, що проявляється у їх нагріванні. Ці втрати повинні бути скомпенсовані генераторами електростанцій, що збільшує їх навантаження та потребує додаткової витрати енергоносія.
При проектуванні мережі прагнуть зменшити втрати енергії в її елементах. Однак при незмінному коефіцієнті потужності цього можна досягти лише за рахунок збільшення перерізу проводів, що в свою чергу веде до збільшення витрат металу на спорудження мережі.
Згідно із законом Джоуля-Ленца, втрати потужності в провіднику , Вт, визначаються за виразом [3c.79; 4с.79; 5с.72; 6с.61; 8с.22]:
, (4.1)
де І – струм, що протікає по провіднику, А;
r – активний опір провідника, Ом.
Якщо струм, що протікає по провіднику (лінії, трансформатору), був би незмінним (I = const) на протязі деякого часу t, то втрати енергії в провіднику, Вт ∙ год, при незмінному коефіцієнті потужності можна було б визначати за виразом:
. (4.2)
Тоді річні втрати енергії в провіднику при незмінному коефіцієнті потужності:
, (4.3)
де – кількість годин в календарному році, год.
Однак струм в мережі весь час змінюється впродовж доби та впродовж року, в залежності від зміни режиму роботи споживачів. Тому для розрахунку втрат потужності (енергії) в мережі зі змінним навантаженням будують графік навантаження впродовж року – річний графік навантаження або річний графік навантаження за тривалістю.
Згідно із (4.1 - 4.3), втрати потужності і енергії в лінії електропередачі пропорційні квадрату струму, що протікає в ній. Тому далі на основі річного графіка навантаження за тривалістю будують річний графік за тривалістю квадрату струму в лінії. Площа обмежена, цим графіком та осями координат, пропорційна втратам електричної енергії в мережі за рік.
В трифазній лінії з навантаженням в кінці втрати енергії
, Вт ∙ год, визначають за виразом:
, (4.4)
або
, (4.5)
або
, (4.6)
де – активний опір проводу однієї фази лінії, Ом;
– струм, що протікає в проводі лінії, А;
– максимальне значення струму в лінії, А;
– час, за який визначаються втрати, год;
– середньоквадратичний струм, А;
– час максимальних втрат, год.
Для виконання ряду технічних розрахунків рекомендовано для визначення t використовувати залежності t = f(Т),t = f(I, cos j), які наводяться в довідковій літературі [3c.80; 4с.80; 5с.75; 6 с.65; 10 с.50].
Якщо у виразі (4.5) струм замінити активною потужністю , Вт, напругою , В, та коефіцієнтом потужності , тоді:
, (4.7)
де – номінальна напруга мережі, В;
– максимальне навантаження (потужність) лінії, Вт;
– коефіцієнт потужності навантаження.
Опір однієї фази лінії електропередачі , Ом, визначається за виразом:
, (4.8)
де – питомий опір проводу [3 c.458; 4 с498, 11 с.22], Ом/км;
– довжина лінії, км.
В трансформаторах потужність втрачається в обмотках DРм, Вт (втрати в міді, або втрати короткого замикання), та в сталі магнітопроводу DРх, Вт (втрати в сталі, або втрати холостого ходу), тобто:
. (4.9)
Втрати потужності в сталі прийнято вважати постійними, так як вони залежать лише від прикладеної до первинної обмотки напруги.
Втрати потужності в міді залежать від струму навантаження та пропорційні квадрату цього струму. Для трифазного трансформатора:
, (4.10)
або
. (4.11)
де – активний опір обмоток однієї фази трансформатора, Ом;
– струм навантаження трансформатора, А;
– номінальний струм трансформатора, А;
– розрахункова потужність трансформатора, ВА;
– номінальна потужність трансформатора, ВА;
– номінальні втрати потужності в міді трансформатора (втрати короткого замикання), Вт [3 с.473; 4 с.513; 9 с.158].
Сумарні втрати потужності в трансформаторі
, (4.12)
де – номінальні втрати потужності в сталі трансформатора (втрати холостого ходу), Вт [3 с.473; 4 с.513; 9 с.158].
Річні втрати енергії в трансформаторі, також як і втрати потужності, складаються із втрат в міді та втрат в сталі:
, (4.13)
або
, (4.14)
де t – час максимальних втрат для заданого графіка навантаження трансформатора, год;
– максимальний струм навантаження трансформатора, А;
– максимальна потужність навантаження трансформатора, ВА.
Якщо на підстанції встановлено два трансформатора, які працюють паралельно, тоді втрати енергії в силових трансформаторах визначаються за виразом:
, (4.15)
де – кількість трансформаторів, шт.
Максимальна потужність трансформатора:
, (4.16)
де – коефіцієнт завантаження трансформатора.
. (4.17)
Сумарні втрати електричної енергії в системі електропостачання
, (4.18)
де – сумарні втрати енергії в лініях електропередачі, Вт ∙год;
– сумарні втрати енергії в трансформаторах, Вт ∙ год.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Міністерство аграрної політики України... Таврійський державний агротехнологічний університет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: І ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов