Расчёт питающей линии

Сечение проводов линий электропередачи должно быть таким, чтобы провода не перегревались при любой нагрузке в нормальном рабочем режиме, потеря напряжения в линиях не превышала установленные пределы, а плотность тока в проводах соответствовала экономической.

Рисунок 3 — Система передачи энергии Находим максимальный расчетный ток в линии при нормальном режиме работы.

.

Находим экономическое сечение проводника:

.

где jэк — экономическая плотность тока, А/мм2. Так как мы берём алюминиевый неизолированный провод, то jэк =1,1[3].

Следовательно выбираем сечение провода 50 и 60 мм² и проверяем на отклонение напряжения.

Данные для алюминиевого неизолированного провода сечением S=50мм2.

r0 = 0,6 Ом/км.

x0 = 0,41 Ом/км Проверка на отклонение напряжения провод сечением 50 мм².

В соответствии с ПУЭ отклонение напряжения в линии не должно превышать 5%, так как проверку прошёл провод меньшего диаметра, то следовательно выбираем провод марки А50.

Расчет токов короткого замыкания

В системе электроснабжения могут возникнуть непредусмотренные соединения проводников двух или трех фаз между собой или на землю, называемые короткими замыканиями. Это происходит при набрасывании проводника на воздушную линию, повреждении кабеля, падении поврежденной опоры воздушной линии со всеми проводами на землю, перекрытии фаз животными и птицами, обрыве проводов и т. д.

В результате короткого замыкания резко снижается сопротивление электрической сети. Ток в короткозамкнутой цепи намного превышает рабочий ток. Наибольший ток короткого замыкания возникает при трехфазном коротком замыкании, поэтому данный ток и определяют для выбора электрического оборудования.

Увеличение тока в цепи приводит к возрастанию механического воздействия электродинамических сил на электроаппараты и повышению нагрева токоведущих частей пропорционально квадрату силы тока. Кроме того, снижается напряжение. При трехфазном коротком замыкании напряжение в точке короткого замыкания падает до нуля, а в смежных участках сети напряжение тем ниже, чем ближе эти участки к месту короткого замыкания.

Для уменьшения последствий аварий в электрической сети при коротких замыканиях необходимо обеспечивать быстрое отключение поврежденного элемента сети, выбирать аппаратуру таким образом, чтобы она была устойчивой к кратковременному воздействию тока короткого замыкания. Поэтому необходимо уметь рассчитывать токи короткого замыкания для выбора аппаратуры электросети и разработки мероприятий, обеспечивающих работу системы электроснабжения при внезапном коротком замыкании.

Составляем схему и схему замещения:

Рисунок 4 — Схемы: а) расчётная; б) замещение Находим параметры короткого замыкания в первой точке K1:

За базисную мощность принимаем мощность системы Sб = Sc =100 МВА. За базисное напряжение принимаем номинальное напряжение.

Определяем базисное сопротивление линии.

Находим суммарное базисное сопротивление:

где.

Определяем значение базисного тока:

Определяем значение тока короткого замыкания:

Определяем значение ударного тока:

Определяем мощность короткого замыкания:

Находим параметры короткого замыкания во второй точке:

За базисную мощность принимаем мощность системы Sб = Sc =100 МВА. За базисное напряжение принимают номинальное напряжение .

Находим базисное сопротивление трансформатора:

Находим суммарное базисное сопротивление. При этом необходимо учитывать суммарное базисное сопротивление в первой точки и базисное сопротивление трансформатора:

Определяем значение базисного тока:

Определяем значение тока короткого замыкания:

Определяем значение ударного тока:

Определяем мощность короткого замыкания:

Полученные данные сведены в таблицу 5.

Таблица 5 — Значения коротких замыканий.