Определение потерь и отклонений напряжения в электрической сети до 1 кв

Основные положения

 

Основными причинами отклонений напряжений в системах электроснабжения предприятий является изменения режимов работы приемников электроэнергии, изменения режимов питающей энергосистемы, значительные индуктивные сопротивления линий 6... 10 кВ.

В распределительных и питающих сетях уровни напряжений в различных точках влияют на потери активной мощности и энергии, обусловленные перетоками реактивных мощностей.

Из всех показателей качества электроэнергии отклонения напряжения вызывают наибольший ущерб.

 

Исходные данные

Исходные данные:

• число участков N) – 2;

• номинальное напряжение сети () – 0,38 кВ с.7;

• начальное напряжение ()

• нагрузка в конце участков:

активная нагрузка в конце второго участка (, кВт)

где номинальная мощность АД, =20 таблица 5.1 с.25;

таблица 5.1 с.25.

реактивная нагрузка в конце второго участка (, квар)

где коэффициент реактивной мощности, соответствующий , таблица 5.1 с.25.

активная нагрузка в конце первого участка (, кВт)

где – расчетная активная мощность РП, =152,548 кВт с.23.

реактивная нагрузка в конце первого участка (, квар)

где расчетная реактивная мощность РП, = 9,627 квар с.23.

• данные участков:

o первый участок:

§ вид линии — кабель;

§ Ф длина участка () – 0,1 км, с.7;

§ номинальное сечение () – 95 * 2 мм² с.61;

§ материал проводника — алюминий;

o второй участок:

§ вид линии - изолированный провод в трубе;

§ длина участка ()) – 0,017 км, с.7;

§ номинальное сечение () – 8 мм² с.54.

Расчетная схема

Расчет отклонений и потерь напряжений проводится для схемы, показанной на рисунке 12.1

Рисунок 12.1. Расчетная схема для расчета отклонений и потерь напряжения

 

Особенности расчетной схемы:

- рассматриваем одну ступень напряжения;

- нумерация ведется по участкам, начиная от источника;

- нагрузка подключается в конце одноименного участка.

 

 

Расчет отклонений и потерь напряжений

Расчет для первого участка

 

Активное сопротивление первого участка (,Ом)

где удельное активное сопротивление кабеля сечением 95мм², с. 139 [6].

Реактивное сопротивление первого участка (,Ом)

где удельное реактивное сопротивление кабеля сечением , с. 139 [6].

Найдем активную мощность, протекающую по первому участку (, кВт)

Найдем реактивную мощность, протекающую по первому участку (,квар)

Потеря напряжения на первом участке (, кВ):

Найдем напряжение в конце первого участка (, кВ)

где напряжение в начале первого участка, = 0,4 кВ.

Отклонение напряжения в конце первого участка (,%)

Расчет для второго участка

 

Активное сопротивление второго участка (,Ом)

где удельное активное сопротивление провода сечением = 10 мм², где с.141 [6].

Реактивное сопротивление второго участка (,Ом)

где удельное реактивное сопротивление провода сечением = 10 мм², где с.141 [6].

Найдем активную мощность, протекающую по второму участку , кВт)

Найдем реактивную мощность, протекающую по второму участку (,квар)

Потеря напряжения на втором участке (, кВ):

Найдем напряжение в конце второго участка (, кВ)

где напряжение в начале первого участка, 0,3923 кВ.

Отклонение напряжения в конце первого участка (,%)

Нормальное допустимое значение на выводах приемников электроэнергии равны (+ 5... – 5)% от номинального напряжения сети.

Сравним полученные значения отклонения напряжения с нормально допустимыми значениями :

т.е. наши значения отклонения напряжения и удовлетворяют требованиям ГОСТ 13109-97.

 

Векторная диаграмма напряжений

Построим векторную диаграмму фазных напряжений для второго участка, рисунок 12.2.

Напряжение в конце участка фазы (, кВ)

Ток на втором участке (, А)

Угол между напряжением и током

Потери напряжения на участке

Падения напряжения:

Рисунок 12.2 Векторная диаграмма напряжения для второго участка

 

Автоматизированный расчет отклонения и потерь напряжения приводится с помощью программы RPN. Результаты работы программы приведены в распечатке на с.99.

 

 

 

Определение коэффициентов несимметрии напряжений по обратной и нулевой последовательностям

Общие положения

 

В системах электроснабжения различают кратковременные (аварийные) и длительные (эксплуатационные) несимметричные режимы.

Кратковременные несимметричные режимы обычно связаны с аварийными процессами. Длительная несимметрия обусловлена применением в промышленности, в быту, на транспорте несимметричных потребителей электроэнергии, то есть таких потребителей электроэнергии, симметричное исполнение которых невозможно или нецелесообразно по технико-экономическим показателям.

Несимметрия нагрузок может иметь место и при работе трехфазных нагрузок, например, дуговые печи, что обусловлено неустойчивостью горения дуги и изменением ее сопротивления в каждой фазе в процессе горения.

Наиболее простыми и эффективными методами симметрирования являются: равномерное распределение однофазных нагрузок, подключение симметричных нагрузок на участках сети с большой мощностью коротких замыканий.

Ухудшение качества электроэнергии в результате внедрения новых технологий должно учитываться как на этапе проектирования систем электроснабжения, так и при их эксплуатации. Так, неучет отрицательных последствий от несимметрии напряжений при подключении к энергосистеме тяговых подстанций может привести к снижению срока службы всех двигателей региона более чем в два раза. Поэтому этот процесс необходимо контролировать, а коэффициент несимметрии не должен быть больше 2%.