РГР - Електричні мережі та системи

1.doc (1 стор.)
Оригінал





Міністерство освіти Російської Федерації

Федеральне агентство з освіти

Орський гуманітарно-технологічний інститут (філія)

державного освітнього закладу

вищої професійної освіти

«Оренбурзький державний університет»

Механіко-технологічний факультет


Кафедра «Електропостачання та енергопостачання»

Звіт

з розрахунково-графічного завдання

з дисципліни:

«Електричні мережі та системи»

ОГТІ 140106

Керівник:

. ________

«___» ______________ 20 г

Виконавець:

Студентка групи

___________

«___» ______________ 20 г



Орськ 20 м.

ЗМІСТ

Радіальна схема .......................................................................... 3

Кільцева схема ........................................................................... 8

Сложнозамкнутая схема ............................................................... 14

Розрахунок на механічну

Список літератури ....................................................................... 33



^ Радіальна схема.





I. Орієнтовний розрахунок мережі по напрузі.





Вибираємо за ГОСТ стандартні значення напруг:

або / 2, 258 /

або

або

^ II. Вибір перерізу проводів лінії електричної мережі.







залежить від . Тому спочатку визначимо :





За допомогою добового графіка електричних навантажень (рис.1) будуємо річний графік (рис.2).



Рисунок 1 - Добові графіки електричних навантажень для заводів важкого машинобудування.



Рисунок 2 - Річний графік електричних навантажень для заводів важкого машинобудування

За малюнком 2 знаходимо значення .

кВт ∙ год

- Дано.

год

/ 2, с.266 /

/ 5, с.72 /



Зведемо отримані дані в таблицю 1.


Таблиця 1.

Схема

Уч-ок



n



, КА





, КА





радіальна

0 - 1

0,06

60

70

2

0,019

19

25

0 - 2

0,1

100

120

2

0,032

32

35

0 - 3

0,138

138

150

2

0,044

44

50


Т.к. при повинна виконуватися умова , То перерізу проводів на ділянках 0-2, 0-3Не підходять.

Т.к. при повинна виконуватися умова , То перетин проводів на ділянках 0-1, 0-2, 0-3 не підходить, вибираємо для всіх ділянок .

^ III. Перевірка проводів лінії по струму для найбільш важкого аварійного режиму.

Аварією для даної схеми є обрив одного з проводів на одній з ділянок.




Повинна виконуватися умова:

(1)

Для проводу перетином 70 мм 2: кА / 1, с.86 /

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).

^ IV. Перевірка мережі по втраті напруги.





Для проводу перетином 70 мм 2 Ом / км, Ом / км.

/ 1, с.78 /













Повинна виконуватися умова:

(2)





- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2)

Кільцева схема.




^ I. Орієнтовний розрахунок мережі по напрузі.

Спочатку визначимо потужності:
;

МВ · А;

МВ · А;

МВ · А.











Перевірка:

32 + j16, 64 = 32 + j16, 64



Вибираємо за ГОСТ стандартні значення напруг:
або / 2, 258 /

або

або

або

^ II. Вибір перерізу проводів лінії електричної мережі.







/ 2, с.266 /

/ 5, с.72 /





Зведемо отримані дані в таблицю 1.

Таблиця 1.

Схема

Уч-ок



n



, КА





, КА





кільцева

0 - 1

0,24

240

240

1

0,077

77

95

0 - 3

0,35

350

240

1

0,110

110

120

1 - 2

0,05

50

50

1

0,017

17

16

2 - 3

0,07

70

70

1

0,022

22

25


Т.к. при повинна виконуватися умова , То знайдені вище значення для ділянок 0 - 1, 0 - 3 не підходять.

Т.к. при повинна виконуватися умова , То для ділянки 1 - 2, 2 - 3 виберемо .

^ III. Перевірка проводів лінії по струму для найбільш важкого аварійного режиму.
Аварією для даної схеми є обрив одного з головних ділянок (ділянка 0 - 1 або 0 - 3).

При обриві ділянки 0 - 1:



При обриві ділянки 0 - 3:





Повинна виконуватися умова:

(1)

На ділянці 0 - 1 провід перетином 95 мм 2. Для даного перерізу: кА / 1, с.86 /

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).

На ділянці 0 - 3 провід перетином 120 мм 2. Для даного перерізу: кА / 1, с.86 /

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).

^ IV. Перевірка мережі по втраті напруги.





Для проводу перетином 120 мм 2 Ом / км, Ом / км.

/ 1, с.78 /



Для проводу перетином 95 мм 2 Ом / км, Ом / км.

/ 1, с.78 /


Для проводу перетином 70 мм 2 Ом / км, Ом / км.

/ 1, с.78 /







Повинна виконуватися умова:

(2)





- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).


Сложнозамкнутая мережа




  1. Орієнтовний розрахунок мережі по напрузі.

Спочатку визначимо потужності методом контурних струмів:



b - число гілок;

у - число вузлів.

Нехай відомі і

























Перевірка:





Визначаємо напруги:


Вибираємо за ГОСТ стандартні значення напруг:

або / 2, 258 /

або

або

або

або

^ II. Вибір перерізу проводів лінії електричної мережі.















/ 2, с.266 /

/ 5, с.72 /









Зведемо отримані дані в таблицю 1

Таблиця 1.

Схема

Уч-ок



n



, КА





, КА





Складно-

замкнута

0 - 1

0,16

160

150

1

0,052

52

50

0 - 3

0,280

280

240

1

0,09

90

95

1 - 2

0,047

47

50

1

0,015

15

16

2 - 3

0,007

7

10

1

0,002

2

2,5

0 - 2

0,14

140

150

1

0,046

46

50


Т.к. при повинна виконуватися умова , То перетин проводів на ділянках 0 - 1, 0 - 3 і 0 - 2 не проходять.

Т.к. при повинна виконуватися умова , То для ділянок 0-1,1 - 2, 2-3 і 0 - 2 виберемо .

III. Перевірка проводів лінії по струму для найбільш важкого аварійного режиму.

Аварією для даної схеми є обрив одного з головних ділянок (ділянка 0 - 1, 0 - 2, 0 - 3).

При обриві ділянки 0 - 1:











При обриві ділянки 0 - 3:











При обриві ділянки 0 - 2:









Повинна виконуватися умова:

(1)

На ділянці 0 - 1 провід перетином 70 мм 2. Для даного перерізу: кА / 1, с.86 /

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).

На ділянці 0 - 2 провід перетином 70 мм 2. Для даного перерізу: кА / 1, с.86 /

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).
На ділянці 0 - 3 провід перетином 95 мм 2. Для даного перерізу: кА / 1, с.86 /

,

даний переріз проводу задовольняє умові (1).
^ IV. Перевірка мережі по втраті напруги.




Для проводу перетином 95 мм 2 Ом / км, Ом / км.

/ 1, с.78 /



Для проводу перетином 70 мм 2 Ом / км, Ом / км.

/ 1, с.78 /











Повинна виконуватися умова:

(2)





- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).



- Задовольняє умові (2).

Список літератури.

^ Розрахунок на механічну міцність.
Провід повітряних ліній відчувають дію навантажень - вертикальних (вага дроти та ожеледиці) і горизонтальних (тиск вітру), в результаті чого в металі виникають напруження розтягу. При розрахунках зручно користуватися питомими (наведеними) навантаженнями, які відносяться до 1 м довжини лінії і 1 мм перетину дроту.

Питомі навантаження розраховують виходячи з умови, що навантаження по довжині дроти в прольоті розподіляється рівномірно і пориви вітру відсутні.

Розрахунок проводиться для ділянки виконаного проводами:

1) АС 70/11;

2) АС 95/16;

Район по ожеледі ─ 3, по вітру - 4. Температура: максимальна ─ +32 ˚ С, мінімальна ─ -40 ˚ С, середня ─ +0,4 ˚ С, місто Ковда. / 7, с.7 /

1) Необхідні дані знаходимо по / 3, с.362 /

Навантаження від власної маси дроти обчислюється залежно від матеріалу проводу і його конструкції:


де G o - маса дроту, G o = 274 кг / км = 0,274 кг / м,

g - прискорення вільного падіння, g = 9,8 м / с 2,

S - сумарна площа поперечного перерізу, S = 79,3 мм 2. Навантаження від маси ожеледі визначають виходячи з умови, що ожеледні відкладення мають циліндричну форму, щільністю g o = 0,9 г / см 2:


де d - діаметр проводу, d = 11,4 мм, / 3, с.362 /
b - товщина стінки ожеледі, яка приймається в залежності від кліматичного району по ожеледі і номінальної напруги лінії, b = 15 мм

/ 3, с.323 /
Навантаження від власної маси проводи й маси ожеледі спрямована вертикально і визначається за формулою:
 3 =  1 +  2 = (3,4 +13,8) • 10 4 = 17,2 х 10 4 зв / м 3

Навантаження від тиску вітру при відсутності ожеледиці розраховується відповідно до виразу:

q - швидкісний напір вітру, Q = 650 Н / м 2/3, с.322 /

Сx - аеродинамічний коефіцієнт дорівнює 1.2, / 3, с.325 /

- Коефіцієнт, яким враховується нерівномірність швидкості вітру по довжині прольоту дорівнює 0.75 / 3, с.325 /
Навантаження від тиску вітру при наявності ожеледі розраховується аналогічно, але з урахуванням збільшення площі бічної поверхні проводу через ожеледицю:

Q - швидкісний напір вітру, Q = 0,25 Q max = 162,5 Н / м 2, / 3, с.321 /

Сx - аеродинамічний коефіцієнт дорівнює 1.2, / 3, с.325 /

- Коефіцієнт, яким враховується нерівномірність швидкості вітру по довжині прольоту дорівнює 1/3, с.325 /
Сумарне навантаження від власної маси проводів і від тиску вітру (за відсутності ожеледі) становить:

Сумарне навантаження від власної маси дроти, від ожеледі і тиску вітру дорівнює:



Результати розрахунку питомих навантажень
Табл. 7.1

Уд.нагрузкі,

Н / м 310 квітня

1

2

3

4

5

6

7

3,4

13,8

17,2

8,4

10,2

9,1

20



Умови максимальної напруги в проводі і максимальна стріла провисання.
Під впливом механічного навантаження і температури навколишнього середовища в проводах повітряних ліній виникають механічні напруги. Для кожної марки дроти існує межа міцності, перевищення якого викликає незворотні зміни механічних властивостей дроту.

Знайдемо, за яких з двох можливих випадків, тобто при найбільшій додаткової навантаженні (γ 7) або за нижчої температури (Ө min), вийде найбільша напруга в проводі.

При вирішенні рівнянні можна визначити проліт такої довжини, при якій напруга в проведенні при нижчій Ө min і при найбільшій додаткової навантаженні γ 7 будуть однаковими.

Ө min =  γmax =  доп = 0,4  пр;
доп = 0,4  пр; / 6, с.276 /

Такий проліт називається критичним.

де Ө min = - 40 ° С-температура в режимі нижчої температури;

Θ г - температура в режимі максимального навантаження, приймаємо рівною -5 о С;
. / 3, с.334 /
приймаємо  пр рівним:

пр = 290 МПа / 6, с.277 /

доп = 0,4  290 = 116 МПа; / 6, с.276 /

 = 19,2  10 -6, 1 / о С - температурний коефіцієнт лінійного подовження проводу; / 3, с.362 /

Приймаються довжину прольотів 1 = 150 м. Так як заданий проліт більше критичного прольоту, то напруга в проводі, рівне прийнятому  доп, буде спостерігатися при температурі -5 ° С і ожеледі з вітром, а не при температурі Ө min = - 40 ° С .

Визначимо максимальну стрілу провисання проводу. Вона може бути:

  1. при вищій температурі (+32);

  2. при ожеледі (-5);




  1. Знайдемо напругу при вищій температурі +32 º С









Е = 82,5 х 10 3 МПа модуль пружності. / 3, с.362 / Стріла провисання при +32 º С:



  1. Поступаючи аналогічно, знайдемо для ожеледі без вітру при температурі -5 º С:









Порівнюючи значення f +32 і f 3 бачимо, що максимальна стріла провисання, рівна 3,7 м, буде при ожеледі без вітру і при температурі -5.
До того ж висновку можна прийти, визначаючи критичну температуру за формулою:

Так як вища температура +32 º С менше критичної температури +47 º С, то максимальна стела провисання виникне при ожеледі без вітру.

2) Необхідні дані знаходимо по / 3, с.362 /
Навантаження від власної маси дроти обчислюється залежно від матеріалу проводу і його конструкції:


де G o - маса дроту, G o = 384 кг / км = 0,384 кг / м,

g - прискорення вільного падіння, g = 9.8 м / с 2,
S - сумарна площа поперечного перерізу, S = 111,3 мм 2. Навантаження від маси ожеледі визначають виходячи з умови, що ожеледні відкладення мають циліндричну форму, щільністю g o = 0.9 г / см 2:


де d - діаметр проводу, d = 13,5 мм, / 3, с.362 /
b - товщина стінки ожеледі, яка приймається в залежності від кліматичного району по ожеледі і номінальної напруги лінії, b = 15 мм

/ 3, с.323 /
Навантаження від власної маси проводи й маси ожеледі спрямована вертикально і визначається за формулою:
 3 =  1 +  2 = (3,4 +10,7) • 10 4 = 14,1 х 10 4 зв / м 3
Навантаження від тиску вітру при відсутності ожеледиці розраховується відповідно до виразу:


q - швидкісний напір вітру, Q = 650 Н / м 2, / 3, с.322 /

Сx - аеродинамічний коефіцієнт дорівнює 1.2, / 3, с.325 /
- Коефіцієнт, яким враховується нерівномірність швидкості вітру по довжині прольоту дорівнює 0.75 / 3, с.325 /
Навантаження від тиску вітру при наявності ожеледі розраховується аналогічно, але з урахуванням збільшення площі бічної поверхні проводу через ожеледицю:

Q - швидкісний напір вітру, Q = 0,25 Q max = 162,5 Н / м 2, / 3, с.321 /

Сx - аеродинамічний коефіцієнт дорівнює 1.2, / 3, с.325 /
- Коефіцієнт, яким враховується нерівномірність швидкості вітру по довжині прольоту дорівнює 1/3, с.325 /


Сумарне навантаження від власної маси проводів і від тиску вітру (за відсутності ожеледі) становить:

Сумарне навантаження від власної маси дроти, від ожеледі і тиску вітру дорівнює:

Результати розрахунку питомих навантажень
Табл. 7.1

Уд.нагрузкі,

Н / м 310 квітня

1

2

3

4

5

6

7

3,4

10,7

14,1

7,1

7,6

7,9

16


Умови максимальної напруги в проводі і максимальна стріла провисання.
Під впливом механічного навантаження і температури навколишнього середовища в проводах повітряних ліній виникають механічні напруги. Для кожної марки дроти існує межа міцності, перевищення якого викликає незворотні зміни механічних властивостей дроту.

Знайдемо, за яких з двох можливих випадків, тобто при найбільшій додаткової навантаженні (γ 7) або за нижчої температури (Ө min), вийде найбільша напруга в проводі.

При вирішенні рівнянні можна визначити проліт такої довжини, при якій напруга в проведенні при нижчій Ө min і при найбільшій додаткової навантаженні γ 7 будуть однаковими.

Ө min =  γmax =  доп = 0,4  пр;

Такий проліт називається критичним.

де Ө min = - 40 ° С-температура в режимі нижчої температури;

Θ г - температура в режимі максимального навантаження, приймаємо рівною -5 о С;
. / 3, с.334 /

приймаємо  пр рівним:

пр = 290 МПа; / 6, с.277 /
доп = 0,4  290 = 116 МПа; / 6, с.276 /

 = 19,2  10 -6, 1 / о С - температурний коефіцієнт лінійного подовження проводу; / 3, с.362 /
Приймаються довжину прольотів 1 = 150 м. Так як заданий проліт більше критичного прольоту, то напруга в проводі, рівне прийнятому  доп, буде спостерігатися при температурі -5 ° С і ожеледі з вітром, а не при температурі Ө min = - 40 ° С .
Визначимо максимальну стрілу провисання проводу. Вона може бути:

  1. при вищій температурі (+32);

  2. при ожеледі (-5);




  1. Знайдемо напругу при вищій температурі +32 º С










Е = 82,5 х 10 3 МПа модуль пружності. / 3, с.362 /

Стріла провисання при +32 º С:



  1. Поступаючи аналогічно, знайдемо для ожеледі без вітру при температурі -5 º С:










Порівнюючи значення f +32 і f 3 бачимо, що максимальна стріла провисання, рівна 3,7 м, буде при ожеледі без вітру і при температурі -5.
До того ж висновку можна прийти, визначаючи критичну температуру за формулою:

Так як вища температура +32 º С менше критичної температури +45,8 º С, то максимальна стела провисання виникне при ожеледі без вітру.


  1. Файбісовіч Д. Л. Довідник з проектування електричних мереж. М.: «Видавництво НЦ ЕНАС», 2006.

  2. Ідельчик В. І. Електричні системи і мережі: Підручник для вузів. - М.: Вища школа, 1989.-592с.: Іл.

  3. Боровиков В. А. Електричні мережі енергетичних систем. Підручник для технікумів. Вид. 3-е, перероблене. Л., «Енергія», 1977.

  4. Довідник з проектування електроенергетичних систем. Під ред. Рокотян С.С. і Шопіро І.М. М: Вища школа, 1985.

  5. Костін В.М., Електроживлячі системи та електричні мережі: навчальний посібник. Вид-во СЗТУ, 2007-154с.

6. Правила улаштування електроустановок. - X.: Вид-во «Форт»,

2009. - 704 с.

7. СНиП 2.01.01-82 Будівельна кліматологія і геофізика

Навчальний матеріал
© uadoc.zavantag.com
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації