Потери напряжения от шин 0 4

Расчет потерь при применении разного сечения шин шинопровода номинальным током 1600 А.

Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях – важная составляющая общего комплекса энергосберегающих мероприятий. Электроэнергия является единственным видом продукции, транспортировка которой осуществляется за счет расхода определенной части самой продукции, поэтому потери электроэнергии при ее передаче неизбежны. Задача состоит в определении их оптимального уровня и поддержании фактических потерь на этом уровне.

Потери электроэнергии зависят от потерь активной и реактивной мощности. А потери активной мощности напрямую зависят от сечения, материала, и длинны проводника.

1.1. Вычисление потерь шины

1.2. Сопротивление проводника R

2.1. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=20ºC

2.2. Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=20ºC

2.3. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=95ºC

2.3.1.Рассчеты удельного сопротивление

2.4 Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=95ºC

Видео:Расчет потерь напряжения: формулы и ошибки расчетаСкачать

1. Теоретические данные.

Видео:Особенности расчета потерь напряжения в ВЛ-0,4кВСкачать

1.1. Вычисление потерь активной мощности электричества происходит по следующей формуле:

Видео:Допустимые потери напряжения в электрических сетях 0,4 кВСкачать

P=3I 2 *R*10 -3 (кВт),

R — сопротивление проводника (Ом);

Видео:Реактивная мощность за 5 минут простыми словами. Четкий #энерголикбезСкачать

1.2. Сопротивление проводника R вычисляется по следующей формуле:

Видео:Потери напряжения в электрических сетях 220/380 В и 12 Вольт. Сравнение расчетов с опытомСкачать

R=p₂₀*L/S (Ом),

p₂₀ — удельное сопротивление проводника, в случае если T=20ºC, то это табличное значение, которое можно взять в таблице 1, в которой все значения указаны в следующих единицах – Ом*мм 2 /м;

S= – площадь проводника (мм 2 ).

Видео:07 Расчёт потерь напряжения в сети - Электроснабжение населённого пунктаСкачать

1.3. Площадь проводника S вычисляется по следующей формуле:

Видео:Расчет падения напряжения СИП проводаСкачать

S=h*b (мм 2 ),

Видео:Почему чаще отгорает ноль, а не фаза? #энерголикбезСкачать

1.4. В случае, если температура T≠20ºC, то сопротивление вычисляется по формуле:

Видео:Как из 220 получается 380 вольт? Очень просто! Смотрите #энерголикбез. Самое простое объяснение.Скачать

p=p₂₀*[1+a*(t-20)],

p₂₀ — удельное сопротивление при 20ºC;

a – коэффициент сопротивления, представлены в таблице 2;

t – необходимая нам температура (ºC).

Коэффициенты температурного сопротивления.

Согласно п. 2.2.4. ГОСТ 10434-82 «СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ» наибольшая допустимая температура нагрева в установках до 1000 в проводниках из меди, алюминия и его сплавов без защитных покрытий рабочих поверхностей составляет 95 ºC. Т.е. ГОСТ разрешает нагрев шин с 20 до 95 ºC.

Наибольшая допустимая температура нагрева проводников из меди, алюминия и его сплавов с защитными покрытиями составляет 100 ºC, т.е. на 15 ºC. больше.

Сделаем расчет на алюминиевые шины без покрытия

Видео:Откуда 400 вольт в розетке? КАК спасти технику и дом от пожара?Скачать

2. Расчеты.

2.1. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=20ºC, I=1600A, L=100м

2.1.1. P=3I 2 *R*10 -3 , R=p*L/S, S=h*b объединяя три данные формулы, получаем: Р=(3I 2 *p*L)/h*b*1000.

2.1.2. Расчеты потерь Р=(3*(1600А) 2 *0,028(Oм*мм 2 /м)*100(м))/(160мм*8мм*1000)=16,8кВт

2.2. Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=20ºC, I=1600A, L=100м

2.2.1. Расчеты потерь
Р=(3*(1600А) 2 *0,026(Oм*мм 2 /м)*100(м))/(160мм*6мм)= 22,4кВт

2.3. Найти потери шины 8*160мм из алюминия при t=95ºC, I=1600A, L=100м

2.3.1. Найдем удельное сопротивления при 95ºC:

Р=(3*(1600А) ^2*0,037(Oм*мм^2/м) *100(м))/(160мм*8мм) =22200вт=22,2кВт

2.4. Найти потери шины 6*160мм из алюминия при t=95ºC, I=1600A, L=100м.

2.4.1. Расчеты потерь Р=(3*(1600А)^2*0,1079(Oм*мм^2/м)*100(м))/(160мм*6мм)=29600вт=29,6кВт

Видео:В чем отличие ЭДС, Напряжение, Потенциал, Падение НапряженияСкачать

3. Итоги

В ходе проведенных расчётов, выяснили, что потери составляют:

Итоги сравнения потерь применения разных сечений шин при передаче электроэнергии.

Видео:Подбор автомата, подбор сечения кабеля, расчет токов КЗ и падения напряженияСкачать

Расчет потерь электроэнергии в сетях 0,4 кВ: формулы, схемы

В таких сетях нет оборудования, в котором имели бы место потери холостого хода. Расчет нагрузочных потерь по известной схеме сети в силу указанных ранее особенностей их схем и нагрузок проводят для каждой фазы. На рис. 2.1 приведена в однолинейном исполнении схема участка сети ВЛ 0,4 кВ, питающегося от одного из ТП 10/0,4 кВ небольшого города. Одного взгляда на этот рисунок достаточно, чтобы понять, насколько трудоемкой является работа по внесению в компьютер данных о схемах всех таких линий, находящихся на балансе сетевой организации. Поэтому оценку потерь в линиях 0,4 кВ при большом их числе обычно проводят на основе упрощенных методов.

Одной из проблем расчета потерь в линиях 0,4 кВ, независимо от применяемого метода расчета, является отсутствие данных об энергии, отпущенной в каждую линию. При установке счетчиков на головных участках линий 0,4 кВ не только существенно увеличивается точность расчета технических потерь, но и решается задача выявления очагов коммерческих потерь.

Рассмотрим методы возможного определения этих данных на основе известного отпуска энергии в фидер 6–20 кВ. Из заданного отпуска энергии в фидер 6–20 кВ необходимо вычесть рассчитанные потери в фидере; энергию, отпускаемую в ТП, находящиеся на балансе потребителя (линии 0,4 кВ, питающиеся от данного ТП, также находятся на балансе потребителя); энергию, проходящую по фидеру 6–20 кВ транзитом. Остальная энергия уходит на шины 0,4 кВ ТП, принадлежащих энергоснабжающей организации.

Распределение суммарного отпуска по линиям 0,4 кВ производится на основе следующего алгоритма. В группе линий 0,4 кВ, питающихся от конкретного фидера 6–20 кВ, могут быть линии, на которых установлены счетчики (есть данные об энергии, отпущенной в линию), и линии, для которых таких данных нет.

Читайте также: Шин чан что это

Из суммарного отпуска энергии во все линии 0,4 кВ данного фидера необходимо вычесть энергию линий, на которых она задана, а остаток распределить по линиям с неизвестными значениями

Рис. 2.1. Схема участка сети ВЛ 0,4 кВ 58

энергии пропорционально сечениям их головных участков (другое условие придумать трудно).

Ниже изложены методы расчета потерь как основе полных схем линий 0,4 кВ, так и оценочные методы.

Расчет потерь на основе полных схем линий

Основной информацией о нагрузке линии является энергия, отпускаемая в линию с шин 0,4 кВ ТП 6–20/0,4 кВ. Как и в сетях 6–20 кВ, энергия, потребляемая в некоторых узлах сети 0,4 кВ, может быть известна. Это относится к относительно крупным (для этих сетей) потребителям – коммунально-бытовым и производственным предприятиям (водокачки, бойлерные, магазины, дома культуры, мастерские по ремонту сельскохозяйственной техники и т. п.). Аналогичная информация по бытовым абонентам может быть получена практически только по данным об оплате электроэнергии.

Оплата часто осуществляется с опозданием или, наоборот, впрок; она, как правило, не вполне соответствует фактическому потреблению энергии в расчетном периоде. Поэтому необходимо использовать какие-то допущения о распределении по узлам (и фазам) суммарной энергии (разности между отпуском электроэнергии в данную линию и суммой энергии, заданной в узлах с известным потреблением).

Нагрузки в каждом узле задают в виде трех значений (фазы А, В и С), поэтому число задаваемых нагрузок будет в три раза больше числа узлов схемы. Нагрузки узлов с известным потреблением указывают в виде значений энергии по каждой фазе – для трехфазных нагрузок в каждой фазе указывают 1/3 потребления. Для узлов с неизвестным потреблением указывают коэффициенты, пропорционально которым программа будет распределять остаток энергии.

В сетях 6–10 кВ энергия головного участка распределяется пропорционально мощностям ТП; здесь же нет параметра, хоть как-то характеризующего нагрузку каждой фазы каждого узла, поэтому задавать коэффициенты пропорциональности приходится экспертным путем. Для селитебной территории можно для каждой фазы в узле указывать, например, число присоединенных к ней квартир. Можно взять нагрузку какой-либо фазы какого-либо узла за единицу, а остальные указывать по отношению к ней. Можно распределить по 3 ∙ n точкам 100 единиц, понимая под ними процентное распределение нагрузок.

Коэффициенты во всех точках должны иметь одинаковый масштаб. Они определяют пропорциональность распределения энергии, поэтому, если их изменить в одинаковое число раз, это не повлияет на результаты расчета. Если, например, для конкретного узла задано А = 30; В = 12; С = 0, это означает, что однофазные нагрузки 59 присоединены к фазам А и В (потребители на двухфазном ответвлении), причем энергия, потребляемая от фазы А в 2,5 раза больше, чем от фазы В.

Все заданные «весовые» коэффициенты суммируются программой. Например, при трех узлах с заданными коэффициентами (заданы в виде процентного распределения нагрузок):

программа определит сумму всех коэффициентов 30 + 12 + 20 + 15 + + 7 + 6 + 10 = 100, затем определит «цену» в кВт⋅ч одной единицы, разделив распределяемую энергию на 100, и рассчитает все нагрузки в кВт⋅ч, умножив «цену» на коэффициент. Такое распределение нагрузок используется программой РАП-10-ст. Далее расчет проводится методом средних нагрузок.

Расчет потерь электроэнергии на основе измеренных максимальных потерь напряжения в линии

Так как формулы для расчета потерь мощности и потерь напряжения в линии содержат одни и те же параметры, то потери мощности и потери напряжения могут быть выражены друг через друга (см. прил. 3). Расчетная формула для относительных потерь электроэнергии имеет вид:

Читайте также: Заплатки для шин авто

При наличии ЭП, потребляющих электроэнергию непосредственно с шин 0,4 кВ ТП или на незначительном расстоянии от него («беспотерьное» потребление), рассчитанное значение ∆W% применяется к электроэнергии, уменьшенной на величину такого потребления.

При расчете потерь в линии с одинаковыми проводами на всех участках коэффициент kэ/н определяют по формуле (прил. 3)

Для воздушных линий x0 ≈ 0,4 Ом/км, а r0 ≈ 28,5/Fг , где Fг – сечение провода головного участка. При этом ξ ≈ F / 71. Учитывая снижение сечения проводов по мере удаления от ТП (особенно на ответвлении, в удаленной точке которого и проводят измерения напряжения), эквивалентное значение ξ снижается. Для практических расчетов примем ξ = Fг /100. При этом формула для коэффициента kэ/н будет иметь вид:

Коэффициент kнн в формуле (2.50) определяют по формуле (П3.18, см. прил. 3). Она довольно сложна для практического применения, так как исходит из необходимости замера токов во всех фазах. Если же характеризовать отличие токов в фазах относительным значением неодинаковости нагрузок фаз δIф = (Iмакс – Iмин) / Iср и принять в качестве характерного значения δIф = 0,5 (что соответствует относительным токам в трех фазах 1,25; 1,0 и 0,75), то коэффициент kнн при одинаковом сечении нулевого и фазного проводов составит 1,13, а при сечении нулевого проводов в два раза меньшем фазного – 1,21. Для линий с различным распределением нагрузок по длине линии целесообразно применять более простую формулу (П3.19).

Недостатком метода расчета потерь мощности по измеренным потерям напряжения в линии является то, что он не учитывает потери энергии в ответвлениях. Потери напряжения до удаленной точки сети не изменяются от того, потребляется ли энергия непосредственно от какого-либо узла магистрали или проходит дальше еще и по ответвлению. Проблемой же практического использования этого метода является необходимость осуществления замеров потерь напряжения в линиях в режиме максимальной нагрузки. Такие замеры не только связаны с большими трудозатратами, но и имеют низкую достоверность. Это обусловлено необходимостью определения времени замеров, соответствующего максимуму нагрузки, и низкой точностью определения потерь напряжения как разности двух близких значений напряжения: каждое из них измерено прибором, конкретная погрешность которого в пределах диапазона, соответствующего классу точности, неизвестна. Другой проблемой является практическая невозможность проверки достоверности этих измерений на стадии экспертизы расчета. Поэтому данный метод можно считать скорее теоретическим, чем практическим, тем более для определения потерь во всех линиях 0,4 кВ, находящихся на балансе сетевой организации.

Расчет потерь на основе обобщенных данных о схемах линий

К обобщенным данным относятся: количество линий 0,4 кВ, сечение проводов их головных участков и суммарные длины магистрали, однофазных, двухфазных и трехфазных ответвлений.

Очевидно, что значение потерь зависит не только от суммарной длины участков линий, но и от особенностей их схем и распределения нагрузок по длине линий. Потери в линии, представляющей собой вытянутую магистраль, существенно отличаются от потерь в линии с такой же суммарной длиной участков, но со схемой, похожей на разветвленное дерево. Потери в линии с нагрузкой, сосредоточенной в ее конце, существенно отличаются от потерь в линии с нагрузками, распределенными по ее длине, и тем более с большой нагрузкой, сосредоточенной в ее начале.

Потери электроэнергии в линии 0,4 кВ определяют по формуле (прил. 3)

Из формулы (2.53) видно, что расчетное значение потерь существенно зависит от величины dн. Например, при dн = 0,2 значение потерь снижается до (1–0,2)2 = 0,64 от его значения при dн = 0. На рис. 2.1 к беспотерьным потребителям относятся бойлерная и клуб, получающие питание непосредственно с шин 0,4 кВ ТП. Если не указать их долю в виде dн, то расчет по формуле (2.53) соответствует ситуации равномерного распределения потребляемой ими энергии по всем остальным точкам сети, что при dн = 0,2 приводит к завышению расчетного значения потерь в 1/0,64 = 1,56 раза. В линиях с большой долей потребления энергии вблизи шин 0,4 кВ ТП это увеличение будет еще более существенным. Например, при dн = 0,7 потери окажутся завышенными в 1/0,09 = 11,1 раза и вместо реальных 5 % расчет приведет к 55,5 %. Такой результат вызывает у расчетчика представление об ошибочности метода, хотя причина заключается в ошибочности заданных исходных данных.

Под сечением провода магистрали в формуле (2.53) понимается основное сечение проводов на ее участках. Если, например, с шин трансформатора осуществлен кабельный вывод сечением 120 мм2 и длиной 20 м, а затем идет магистраль длиной 200 м, выполненная проводом сечением 35 мм2 , то следует использовать значение Fм = 35 мм2 .

При отсутствии данных о коэффициенте заполнения графика и (или) коэффициенте реактивной мощности принимают характерные для бытовых потребителей значения kз = 0,3; tgj = 0,6.

📹 Видео

Урок 261. Потери энергии в ЛЭП. Условие согласования источника тока с нагрузкойСкачать

Жесть!!! Очередная авария городской подстанции!!!Скачать

Урок №41. Как с помощью резистора уменьшить напряжение?Скачать

Простая схема снижения напряжения на диодах. Недостатки.Скачать

Как быстро посчитать потери напряжения в сети наружного освещения?Скачать

Три кита, на которых основан выбор силовых кабелей 0,4кВСкачать

Котика ударило током, 10 т. ВольтСкачать

Всем электрикам! Допустимый длительный ток для проводов. Полный разбор Таблицы 1.3.4 ПУЭ!Скачать