Розвиток і вдосконалення льотної промисловості України (стр. 2 из 18)
Зручність і безпека при експлуатації забезпечується додержанням всіх норм проектування електричних мереж зазначених в „Правилах обладнання електроустановок” , будівельних нормах та інших провідних документах.
Економічність еклектичної мережі забезпечується тим що в процесі проектування робиться глибокий техніко-економічний аналіз всі рішень, що приймаються. Його мета – забезпечити мінімум втрат при умові виконання вимог з надійності та якості електроенергії, інших вимог, що стоять перед електричними мережами. Особливу увагу звертають на вибір номінальних напруг схемних рішень і на застосування найновіших досягнень в розвитку науки і техніки, нових засобів експлуатації, а також найповніше використання досягнень в області автоматизації.
Вимога забезпечення подальшого розвитку електричних мереж без докорінного переобладнання досягається проектуванням мереж з врахуванням їх розвитку та перспективного навантаження.
Всі перелічені вимоги до електричних мереж щодо економічності. Будь-яке посилення, наприклад, надійності або якості електроенергії вимагає збільшення витрат. Тому вимоги до тієї чи іншої мережі висуваються різні в залежності від характеру і категорії споживачів, що одержують електроенергію від даної мережі.
Для забезпечення викладених вимог до електричних мереж при їх проектуванні мають бути виконані такі види техніко-економічних розрахунків.
1. Економічні розрахунки. Завданням розрахунків є вибір номінальної напруги мережі та перерізу провідникового матеріалу, способів і засобів регулювання напруги, вибір кількості джерел нормального і резервного живлення, визначення схеми електропостачання, втрат електроенергії та способів їх зменшення при умові оптимального співвідношення первісних втрат та обладнання мережі та мережних споруджень експлуатаційних втрат.
2. Розрахунок з умов забезпечення допустимих втрат і відхилень напруги.Задачею розрахунку є забезпечення споживачів електроенергією потрібної якості за напругою при мінімальних розрахункових витратах. В процесі розрахунків визначення втрати та відхилення напруги в даній мережі або, навпаки, визначаються перерізи проводів засобів регулювання напруги та інші параметри проектованої мережі при яких втрати та відхилення напруги мереж не будуть перевищувати допустимих значень.
3. Додаткові розрахунку.Завданням додаткових розрахунків є перевірка вибраних перерізів проводів і кабелів на тепловий вплив струмів короткого замикання ; перевірка стійкості паралельної роботи електростанцій зв’язаних між собою лініями електричних мереж ;перевірка мереж і систем на можливість виникнення в них перенапружень.
При передачі електричної енергії по проводам на відстань електромагнітне поле розподілене по всій довжині лінії. Процес перетворення електроенергії в тепло також відбувається протягом всієї лінії.
1.3 Схеми заміщення і параметри ліній місцевих електричних мереж
До місцевих мереж відносяться мережі порівняно невеликого радіусу дії (15 - 30 км), напругою до 35 кВ включно.
Явища, що відбуваються в електричних мережах мережах (ЕМ) при передачі електричної енергії (ЕЕ), багато в чому пояснюють їх схеми заміщення. Основні електричні параметри ЛЕП: активний і індуктивний опір, активна і реактивна провідність, рівномірно розподілені по всій довжині лінії. Проте точне врахування таких опорів і провідності необхідний лише при розрахунку дуже довгих ліній.
При розрахунках місцевих мереж йдуть на наступні спрощення:
а) параметри ЛЕП вважають такими, які знаходяться в окремих крапках;
б) провідністю лінії нехтують взагалі, оскільки при обмежених довжинах місцевих мереж і порівняно невисоких напругах її вплив на результати розрахунків малий;
в) опорів і провідності трансформаторів не враховують, оскільки вважають, що втрати напруги вже відбиті величинами допустимих значень втрат напруги в мережі, що задаються;
г) в деяких випадках, наприклад при розрахунках кабельних мереж з малим перетином кабелів, нехтують їх індуктивним опором, оскільки він малий в порівнянні з активним опором;
д) розрахунок ведеться для однієї фази, вважаючи напруги і струми фаз симетричними.
Розрахунок місцевих електричних мереж проводять по послідовній схемі заміщення (рис. 1.3).
Як відомо з курсу електротехніки, розрізняють:
а) опір провідника постійному струму (омічний);
б) опір провідника змінному струму (активний).
По своїй величині другий опір більше першого унаслідок поверхневого ефекту, що полягає в перерозподілі струму по перетину провідника з центральної його частини до поверхні. В результаті струм в центральній частині дроту менше, ніж на поверхні, перетин дроту використовується не повністю, і опір дроту зростає в порівнянні з омічним.
 |
Рисунок 1.3 - Послідовна схема заміщення електричної мережі
Поверхневий ефект особливо різко виявляється при струмах високої частоти, а також в сталевих дротах, у яких магнітний потік усередині дроту значно більше завдяки високій магнітній проникності стали.
Для ліній, виконаних дротами з кольорового металу, явище поверхневого ефекту при промислових частотах незначне; тому в практичних розрахунках активні опоридля цих дротів звичайно приймають рівними їх омічним опорам.
ХЛ|і RЛвизначають через питомі параметри на кілометр довжини ЛЕП|.
RЛ = R0 · ℓ, (1.1)
ХЛ = Х0 · ℓ,(1.2)
де ℓ - довжина ЛЕП| в км;
, Ом/км, ρ - питомий опір матеріалу;γ - питома провідність матеріалу;
F – перетин дроту|проводу|.
Показники питомої провідності та питомого опору для дроту з кольорових металів приведені у табл. 1.1.
Таблиця 1.1 - Показники питомої провідності та питомого опору дроту
| ρ, Ом·мм2/км | γ, м/Ом·мм2 | |
| Дріт мідний | 18,8 | 53 |
| Дріт алюмінієвий | 31,5 | 31,7 |
Проходження змінного струму по лінії викликає створення навколо провідників змінного магнітного поля, яке наводить в провіднику електрорушійну силу зворотного напряму - ЕРС самоіндукції.
Опір струму, обумовлений протидією ЕРС самоіндукції, називається реактивним індуктивним опором.
Величина індуктивного опору одного дроту (фази) повітряної лінії на 1 км виражається наступною формулою:
, (1.3)
де ω – кругова частота змінного струму;
– середня відстань між осями дротів;d – діаметр дроту; μ – відносна магнітна проникність матеріалу дроту(для ліній з дротами з кольорового металу μ = 1).
1.4 Схеми заміщення і параметри трансформаторів
Для місцевих мереж звичайно враховують тільки активний і індуктивний опори трансформаторів (рис. 1.4).
 |
Рисунок 1.4 - Послідовна схема заміщення трансформатора
Активний опір обмотокдвообмоточного трансформатора визначають по відомих втратах потужності в міді (у обмотках) трансформатора ΔРМ кВт при його номінальному навантаженні:
, 
. (1.4)У практичних розрахунках втрати потужності в міді (у обмотках) трансформатора при його номінальному навантаженні приймають рівними втратам короткого замикання при номінальному струмі трансформатора, тобто ΔРМ ≈ ΔРК.
Знаючи напругу, короткого замикання uК% трансформатора (з довідкової літератури), яка чисельно рівна падінню напруги в його обмотках при номінальному навантаженні, виражена у відсотках від його номінальної напруги, тобто
, (1.5)можна визначити повний опір обмоток трансформатора
, (1.6)а потім і індуктивний опір обмоток трансформатора
. (1.7)Для крупних трансформаторів, що мають дуже невеликий активний опір, звичайно визначають індуктивний опір з наступної наближеної умови:
. (1.8)При користуванні формулами слід, враховувати, що опори обмоток трансформатора можуть бути визначені при номінальній напрузі як його первинної, так і вторинної обмотки. У практичних розрахунках зручніше визначати RТі XТпри номінальній напрузі тієї обмотки, для мережі якої ведуть розрахунок.
2. РОЗРОБКА СХЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ПІДПРИЄМСТВА
Схема електропостачання показує зв'язок між джерелом живлення (ДЖ) та споживачами електроенергії підприємства.
Питання живлення електроенергією промислових підприємств вирішуються проектними організаціями разом з енергосистемою залежно від необхідної споживаної електроенергії, особливостей технології підприємства, перспектив розвитку електропостачання даного району та інших факторів.
Крім того, схема живлення підприємства також залежить від відстані до ДЖ, загальної схеми електропостачання даного району, величини необхідної потужності з урахуванням її зростання, територіального розміщення навантажень, необхідного ступеня надійності електропостачання, наявності на підприємстві власного ДЖ – заводської теплоелектроцентралі (ТЕЦ).