Для всех учителей из 37 347 образовательных учреждений по всей стране

Скидка до 75% на все 778 курсов

Выбрать курс
Получите деньги за публикацию своих
разработок в библиотеке «Инфоурок»
Добавить авторскую разработку
и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru
Инфоурок Другое Другие методич. материалыПрактическая работа по предмету " Основы электротехники"

Практическая работа по предмету " Основы электротехники"

библиотека
материалов

Работа №12 Определение необходимого сечения проводов и потерь напряжения в проводах.

1. Цель работы

Изучить методы определений сечений проводов и кабелей по заданной величине потери напряжения

2. Задание

  1. Изучить влияние активного и индуктивного сопротивления на потери напряжения в линии переменного тока.

  2. Изучить метод определения сечений проводов по условию постоянства плотности тока.

  3. Провести расчет необходимого сечения проводов по исходным данным.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Решение этой задачи в линиях постоянного тока или в тех линиях переменного тока, в которых можно пренебречь индуктивным сопротивлением, весьма просто. Сечение определяется непосредственно из формул и зависит от суммы моментов тока, деленной на проводимость и допустимую величину потери напряжения.

В линиях переменного тока с большими значениями индуктивного сопротивления потеря напряжения может рассматриваться как состоящая из двух частей: части, обусловленной активными сопротивлениями, и части обусловленной индуктивными сопротивлениями. Поэтому для линии с несколькими нагрузками можно написать:

hello_html_b5cb453.png(2.1)

т. е. потеря напряжения зависит не только от активных сопротивлений r, но и от индуктивных сопротивлений х, причем зависимость последних от сечения проводов более сложна, чем для активных сопротивлений.

Действительно индуктивное сопротивление, как это видно из формулы:

hello_html_m70a68bad.png (2.2)

зависит от стоящих под знаком логарифма диаметра провода и расстояния между проводами.

Зависимость активного сопротивления от сечения провода определяется гиперболической кривой, в то время как индуктивное сопротивление зависит от сечения весьма мало и имеет значение, колеблющееся для воздушных линий в пределах от 0,35 до 0,45Ом/км.

Учитывая это обстоятельство, можно задаться в начале расчета некоторой средней величиной индуктивного сопротивления (например, x = 0,4 Ом/км — для воздушных линий) и подсчитать часть потери напряжения, обусловленную этим сопротивлением:

hello_html_682c779e.png(2.3)

Зная общую величину допустимой потери напряжения ΔUдоп и вычитая ΔUr из ΔUдоп, находим величину потери напряжения, которая может быть допущена в активных сопротивлениях линии, т. е.

hello_html_7de872c8.png(2.4)

Тогда в предположении постоянного сечения проводов вдоль линии можем написать:

hello_html_m589d781d.png(2.5)

Отсюда определяем сечение проводов

hello_html_m7342209f.png(2.6)

Полученное сечение провода должно быть округлено до стандартного, после чего необходимо определить потерю напряжения с учетом действительных значенийr0иx0 для выбранного сечения, поскольку ранее х0было принято условно. Если полученная величина потери напряжения будет меньше допустимой, то выбранные сечения проводов принимаются; если же потеря напряжения окажется больше допустимой, необходимо расчет провести снова, увеличив соответственно сечение провода. Разумеется, повторный расчет не требуется, если предварительно принятое значение сопротивленияx  больше фактически полученного xо для выбранного сечения.

Выбранные изложенным выше методом сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения должны быть проверены по экономической плотности тока и в случае необходимости увеличены.

Определение сечения по условию постоянства плотности тока

Для определения сечения на отдельных участках линии по допустимой потере напряжения при условии постоянства плотности тока на всех участках для схемы рисунка 2.1 напишем выражение допустимой активной потери напряжения для всей линии:

hello_html_4fe373f.png(2.7)

Задавшись на всех участках, согласно условию постоянной плотности тока, hello_html_me2a62c3.pngполучим:

hello_html_m75656566.png( 2.8)

откуда hello_html_385cdc16.png,или для линии с любым числом нагрузок

hello_html_40473ebd.pngт (2.9)

Определив jпостнаходят сечение проводов для каждого участка из соотношения hello_html_11cf882f.png, после чего делается проверка на допустимую потерю напряжения для фактических значений r0 и x0 и допустимый по нагреву ток нагрузки

Метод расчета сети, рекомендуемой ПУЭ, по экономической плотности тока учитывает главнейшие факторы, влияющие на экономичность сооружения, и поэтому является основным. Однако сечение проводов, выбранное по этому методу, может не обеспечить допустимой потери напряжения, поэтому предварительно следует определить плотность тока Iпост, обеспечивающую заданную потерю напряжения. Если полученное значение Iпост будет меньше экономической плотности тока Iэ, то принимается Iпост, если Iпост > Iэ, то принимается экономическая плотность тока.

Для более точной оценки экономичности запроектированной сети, а также для сетей сложной конфигурации должны быть выполнены технико-экономические подсчеты с определением капитальных затрат, потерь электрической мощности и энергии и эксплуатационных расходов для нескольких возможных вариантов ( Таблица 2.1).

Сказанное иллюстрируется приведенным ниже примером.

Пример

а) Определить сечение сталеаллюминиевых проводов воздушной линии передачи трехфазного тока напряжением 35Кв, питающих два промышленных предприятия по схеме, изображенной на рисунке 2.1.

hello_html_41adfcef.jpg

Рисунок 2.1 - Схема к примеру

На схеме даны нагрузки (в МВт и MBАр), а расстояния (в км).

Коэффициент мощности потребителей cos φ = 0,8. Расстояние между осями горизонтально расположенных проводок линии 3,0 м. Допустимая потеря напряжения 8%.

Для выбора наивыгоднейшего решения произвести технико-экономический расчет, принять стоимость установленного 1 КВт на электростанции 2000 руб/КВт, стоимость 1 КВт.ч электроэнергии 2 руб/КВт.ч, отчислении на амортизацию и ремонт линии 7,0 %.

Решение:

Допустимая потеря напряжения hello_html_m5040033b.png

Приняв среднее значение реактивного сопротивления линии х0 = 0,4 Ом/км, находим:

hello_html_m2929add6.png

Допустимая потеря напряжения от активных нагрузок

hello_html_m16d2e204.png

Определяем плотность jпост, при которой будет обеспечиваться указанная потеря напряжения:

hello_html_63fa6cf1.png.

Токи на участках:

hello_html_3a5fa28.pnghello_html_m3768210b.png.

Сечения проводов:

hello_html_m571a4ff5.png- принимаем АС-185;r0=0,16 Ом/км;

hello_html_m5155158.png- принимаем АС-70;r0=0,43 Ом/км.

Определяем сечение магистрали по заданной допустимой величине потери напряжения:

hello_html_m203b6339.png-

принимаем АС-150; r0=0,20 Ом/км;

Определяем сечения проводов ответвлений. Действительная потеря напряжения на участке А1:

hello_html_6e74bf7a.png.

Допустимая потеря напряжения для ответвления 12

hello_html_m1f52abe8.png.

Ответвление 12

hello_html_387dc1ec.png.

hello_html_5b6cec7c.png.

hello_html_m2cce7478.png-

принимаем АС-120/27; r0=0,25 Ом/км;

Задание на расчетную часть лабораторно-практической работы:

Воздушная сеть трехфазного тока (см. рис. 2.2) с номинальным напряжением 640 В выполняется сталеалюминиевыми проводами со средним геометрическим расстоянием между проводами 600 мм. На схеме сети и в вариантах задания даны нагрузки в киловаттах, а также расстояние между точками приложения нагрузок в метрах.

hello_html_m7088b670.png

Рис. 2.2. - Схема к заданию

l1=N;

l2=(100-N);

l3=N/2;

l4=2∙N;

l5=75+N/2;

P1=N+80;

P2=N/2+70;

P3= P1- P2;

P6= P2/6;

P5=N;

P4= P2- P5- P6;

Q1=(100-N)/2+40;

Q2=0,8∙Q1;

Q3=0,2∙Q1;

Q4=0,3∙Q2;

Q5=0,2 Q2;

Q6=0,5∙Q2.

В случае, если P4 окажется <0, принятьP4 =0

Коэффициент мощности потребителей cos φ = 0,8. Расстояние между осями горизонтально расположенных проводок линии 3,0 м. Допустимая потеря напряжения 8%.

Определить сечения сталеаллюминиевых проводов воздушной линии передачи трехфазного тока с помощью изученных методов.

Порядок выполнения работы

  1. Изучите теоретическую часть, прилагаемую к данной лабораторной работе.

  2. Сделайте расчет сечений электросети

  3. Сравните полученные результаты и сделайте соответствующие выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Имеет ли значащую роль индуктивное сопротивление линии в линиях переменного тока с малым значением диаметра проводов?

  2. В каком случае необходимо провести повторный расчет сечения проводов вдоль линии?

  3. Каким образом происходит определение сечения проводов вдоль линии по условию постоянства плотности тока?

  4. Какие факторы влияют на выбор метода расчета сечения проводов вдоль линии



Курс профессиональной переподготовки
Педагог-библиотекарь
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Специалист в области охраны труда
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация
Учебник: «Электротехника, учебник для нач. проф. образования», П.А, Бутырин, О.В. Толчеев и др.
Тема: 5.11. Измерение сопротивлений, индуктивностей, емкостей

Номер материала: ДБ-1023148

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Курс профессиональной переподготовки «Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе»
Курс повышения квалификации «Методика написания учебной и научно-исследовательской работы в школе (доклад, реферат, эссе, статья) в процессе реализации метапредметных задач ФГОС ОО»
Курс повышения квалификации «Основы местного самоуправления и муниципальной службы»
Курс повышения квалификации «Организация научно-исследовательской работы студентов в соответствии с требованиями ФГОС»
Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «История и философия науки в условиях реализации ФГОС ВО»
Курс профессиональной переподготовки «Организация технической поддержки клиентов при установке и эксплуатации информационно-коммуникационных систем»
Курс повышения квалификации «Актуальные вопросы банковской деятельности»
Курс профессиональной переподготовки «Эксплуатация и обслуживание общего имущества многоквартирного дома»
Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»
Курс профессиональной переподготовки «Стратегическое управление деятельностью по дистанционному информационно-справочному обслуживанию»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.