РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА№1.
РАЗРАБОТКА схемы электропитания потребителя тока низкого напряжения.
Выполнил: Вдовенко В.Ю.
Проверила: Макашева С.И.
Хабаровск 2013
СОДЕРЖАНИЕ
1. Исходные данные…………………………………………………………..3
2. Определение мощности трехфазного потребителя переменного тока…4
3. Выбор сечения токоведущего элемента…………………………….…….7
4. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры электроизмерительных приборов ……………………………………..……………………………..11
5. Оценка недоотпуска электроэнергии потребителям при перерывах в электроснабжении………………………………………………………...15
6. Приложение 1……………………………………………………………..17
7. Список литературы……………………………………………………….18
сходные данные
Вариант 322
Таблица 1.
| Напряжение первичной обмотки трансформатора, U1, кВ | Напряжение вторичной обмотки трансформатора, U2,кВ | Активная мощность i-го потребителя, Рi, кВт Р1= Р2= Р3= Р4= Р5= | Угол сдвига фазы тока относительно напряжения i-го потребителя, φi, гр.эл. φ1= φ2= φ3= φ4= φ5= | Длина проводника, L, км | Параметр потока отказов трансформаторной подстанции напряжением 6-10 кВ, λТП,отказ/1 ТП·год | Параметр потока отказов линии электропередачи напряжением до 1 кВ, λЛ, отказ/на 100 км·год | Продолжительность поиска повреждений и производства ремонтных работ, час. t поиск = t рем = |
| 0,38 | 0,6 1,4 0,9 0,8 | 0,87 0,95 0,96 0,91 0,94 | 1,4 | 0,065 | 75(20) | 6,5(30) 30(35) |
Рис.1 Расчетная схема электроснабжения.
пределение мощности трехфазного потребителя переменного тока.
2.1. Реактивная мощность потребителя выражается следующим выражением:
, (2.1)
где Рi- активная мощность i-го потребителя в кВт, φi- угол сдвига фазы тока относительно напряжения i-го потребителя.
2.2. Рассчитаем полную мощность каждого потребителя:
,(2.2)
где Рi- активная мощность i-го потребителя в кВт, Qi- реактивная мощность i-го потребителя в кВт.
2.3. Разделим однофазные потребители между фазами трехфазной системы так, чтобы выполнялось условие:
, (2.3)
где РА, РВ, РС – активные мощности фаз А, В и С трехфазной системы электроснабжения соответственно, кВт.
,(2.4)
где Р1 – активная мощность первого потребителя, кВт; Рn – то же для n-го потребителя.
PА=P1=2 кВт
PВ=P2+P3=2 кВт
PС=P4+P5=1,7 кВт
2.4. Определим реактивные мощности каждой фазы:
,(2.5)
где Q1 – реактивная мощность первого потребителя, кВАР; Qn – то же для n-го потребителя.
QA=Q1=0,03 кВАР
QB=Q2+Q3=0,0329 кВАР
QC=Q4+Q5=0,0271 кВАР
2.5. Рассчитаем полые мощности каждой из фаз:
(2.6)
где PA-активная мощность А фазы, кВА; QA – реактивная мощность А фазы, кВАр.
2.6. Полная активная мощность, потребляемая из трехфазной цепи, равна:
, (2.7)
где РА, РВ, РС – активные фазные мощности фаз А, В и С соответственно, кВт.
Р=2+2+1.7=5.7 (кВт)
2.7. Реактивная мощность, потребляемая из трехфазной цепи, определяется:
,(2.8)
где QА, QВ, QС - реактивные фазные мощности фаз А, В и С соответственно, кВАР.
Q=0,03+0,0329+0,0271=0,09 (кВАр)
2.8. Полная мощность, потребляемая трехфазным потребителем, равна:
(2.9)
где Р – активная мощность, потребляемая в трехфазной цепи, кВт, Q – реактивная мощность, потребляемая в трехфазной цепи, кВАр.
ыбор сечения токоведущего элемента
К токоведущим частям относятся неизолированные и изолированные проводники, предназначенные для соединения источников с приемниками энергии через различные переключающие аппараты.
Для присоединения группы потребителей к питающей системе чаще всего используются провода и кабели. Кабелями называют проводники тока, изолированные между собой и от земли бумажной, пластмассовой или резиновой изоляцией и помещенные в свинцовую, алюминиевую, полихлорвиниловую или резиновую оболочку. Оболочка служит гидроизоляцией жил. В целях предохранения от механических повреждений гидроизолирующей оболочки кабель покрывают броней. Броню покрывают асфальтированным жгутом. Различают кабели силовые и кабели связи.
Силовые кабели служат для электрических соединений оборудования и аппаратуры между собой и с шинами распределительных устройств, а также линий, соединяющих между собой отдельные электроустановки. Кабели характеризуются конструкцией, числом и сечением жил, а также напряжением. Силовые кабели изготавливают на стандартные напряжения с сечениями, соответствующими стандартным сечениям проводов. В полное обозначение кабеля входят конструкция кабеля, число жил и сечение одной жилы, номинальное напряжение в кВ.
Выбор токоведущих частей и аппаратуры электроустановок заключается в сравнении рабочего напряжение и наибольшего длительного рабочего тока той цепи, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. За наибольший рабочий ток принимают ток с учетом допустимой перегрузки длительностью не менее 0,5 часа. Сечения токоведущих частей выбирают с учетом перегрузочных способностей аппаратов и оборудования, которые они соединяют.
Кабели выбирают в зависимости от места укладки (воздушная среда, земля или под водой), величины рабочего напряжения Uраб и наибольшего рабочего тока Iраб max цепи так, чтобы соблюдалось условие:
и 
, (3.1)
где Uном – номинальное напряжение кабеля, кВ; Iдоп – длительно допускаемый ток, который выдерживает сечение токоведущей части выбранного материала, не перегреваясь выше нормы при расчетных температурных условиях, А.
При прохождении электрического тока по проводу или кабелю в нем выделяется значительное количество тепла за счет потери мощности в проводящих жилах и изоляции. Максимальный рабочий ток цепи, при котором установившаяся температура проводника соответствует нормам Iраб max, также называется допустимой длительной токовой нагрузкой. Таким образом, выбор проводника по условию допустимой длительной токовой нагрузки является также выбором проводника по условию допустимого нагрева.
В Приложении 1 приведены некоторые значения допустимых длительных токовых нагрузок проводов и кабелей при средней температуре окружающей среды 25ºС.
Для выбора сечения проводника по условию допустимого нагрева в рассматриваемом случае необходимо определить максимальный длительный рабочий ток провода для наиболее нагруженной фазы трехфазного потребителя:
, А, (3.2)
где Sф max - мощность наиболее нагруженной фазы, найденная в п.1, кВ·А; Uф ном - номинальное фазное напряжение, кВ.
Фазное напряжении находится по формуле:
где Uл.ном=U2, U2-напряжение вторичной обмотки трансформатора.
Рассчитываем максимальный длительный рабочий ток по формуле:
После проверки проводника по величине рабочего напряжения и наибольшего рабочего тока, следует также проверить выбранное сечение проводника 
по величине допустимой потери напряжения:
, (3.3)
Из приложения 1, берем значение допустимой длительной токовой нагрузки провода при средней температуре окружающей среды 25 ºС.
q (сечение жилы)= 50мм2
допустимая токовая нагрузка в одной трубе для четырёх проводов
(данные приняты из расчета нагрева жил до 55 ºС при температуре воздуха 25 ºС и земли 15 ºС. В числителе приведены нагрузки для медных жил; в знаменателе – для алюминия).
Рассчитаем допустимые потери напряжение:
где L – длина проводника, м; 
– удельная проводимость провода, 
, для меди принимается равной 57 .
= 
,что удовлетворяет условию (2.3).
При невыполнении условия (2.3) сечение проводника следует увеличить.
Для питающей линии выбраны одножильные провода, прокладываемые в трубах, определяем диаметр трубы, необходимой для прокладки этих проводов:
(3.4)
где 
– диаметр i-го провода, мм.
(3.5)
