Часы-браслет Pandora    + серьги Dior

Часы-браслет Pandora + серьги Dior

Заработок для студента

Заработок для студента

 Заказать диплом

Заказать диплом

 Cкачать контрольную

Cкачать контрольную

 Курсовые работы

Курсовые работы

Репетиторы онлайн по любым предметам

Репетиторы онлайн по любым предметам

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Магазин студенческих работ

Магазин студенческих работ

Диссертации на заказ

Диссертации на заказ

Заказать курсовую работу или скачать?

Заказать курсовую работу или скачать?

Эссе на заказ

Эссе на заказ

Банк рефератов и курсовых

Банк рефератов и курсовых

Расчет электротехнических цепей Законы Ома и Кирхгофа Резонансные явления Понятие трехфазной системы Двигатели постоянного тока Трехфазные трансформаторы Исследование выпрямителя генератора Измерение энергии

Решение задачи по теме «Расчет трехфазных сетей»

Условие задачи. Cиловой распределительный щит стройплощадки питается от трехфазной четырехпроводной линии напряжением 380/220 В. Вид, протяженность и материал проводов линии, способ прокладки кабельной линии, а также характер и мощность приемников электрической энергии приводятся в табл. 2.19. В качестве потребителей применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором при cos j = 0.8 и осветительная нагрузка.

Требуется: 1) определить реактивную мощность каждого приемника и полную мощность всей нагрузки; 2) определить расчетный ток; 3) выбрать стандартное сечение провода (воздушная линия или кабель) по допустимому нагреву; 4) выполнить проверку сечения проводов по потере напряжения.

Таблица 2.19

Исходные данные

Вари­ант

Вид линии

Материал

проводов и жил

кабелей

Протяжен­ность, м

Мощность двигателей, кВт

Мощность осв. наг­рузки, кВт

1

Воздушная

 Сталеалюминий

140

60

20

2

Кабельная в возд.

 Алюминий

75

80

30

3

Кабельная в земле

 Медь

85

70

25

4

Воздушная

 Алюминий

130

55

28

5

Кабельная в возд.

 Медь

150

70

32

6

Кабельная в возд.

 Алюминий

120

85

34

7

Воздушная

 Сталеалюминий

150

65

36

8

Кабельная в возд.

 Медь

135

80

27

9

Кабельная в земле

 Алюминий

125

60

31

0

Воздушная

 Алюминий

135

65

23

Методические указания. Работа приемников электрической энергии (источников света, электродвигателей и т.д.) зависит от качества электрической энергии, а именно, от величины подводимого к ним напряжения. При протекании тока в линии возникают потери напряжения, что приводит к отклонению величины напряжения от номинального. При этом под потерей напряжения DU понимают разность действующих значений напряжений в начале линии U1 и в конце линии U2.

ГОСТ 13109-67 на качество электрической энергии допускает отклонение напряжения на зажимах приборов рабочего освещения -2.5 +5 % номинального, а на зажимах электродвигателей и аппаратов – 5+10 % от номинального.

Потери напряжения зависят от сечения проводов. Поэтому при расчете линии, выборе сечения проводов и жил кабеля необходимо учитывать допустимые потери напряжения.

Потеря напряжения, выраженная в процентах от номинального, для трехфазной системы

DU% = (Pr0 + Qx0) 105,

где DU% – потеря напряжения; Uн – номинальное линейное напряжение на потребителе, В; L – длина линии, км; r0, x0 – активное и реактивное сопротивление 1 км провода линии, Ом/км; Р и Q – активная и реактивная мощности приемника, кВт и квар.

Активное сопротивление 1 км провода линии

 r0 = 1000 r / q ,

где r – удельное электрическое сопротивление материала провода,
Ом×мм2/м (для меди r = 0.0175 Ом×мм2/м, для алюминия r = 0.0283 Ом×мм2/м); q – площадь поперечного сечения провода, мм2.

Индуктивное сопротивление воздушной линии напряжением до 10 кВ с медными и алюминиевыми проводами находится в пределах
x0= 0.350.4 Ом/км, а для кабельных линий x0= 0.070.08 Ом/км.

Выражение потерь в линии можно преобразовать так, чтобы по заданной потере напряжения определить необходимое сечение проводов

q = .

Если в конце линии включено несколько потребителей, имеющих различный коэффициент мощности, то активная и реактивная мощности определяются как

P =; Q =,

где к – номер потребителя; n – количество потребителей.

Реактивная мощность каждого потребителя определяется по активной мощности и коэффициенту мощности

Qк = Рк tg jк. 

Далее определяем полную мощность всей нагрузки и расчетный ток

S =; Iр = ,

где S – полная мощность приемника, кВА; Iр – расчетный ток в линии, А.

По табл. 2.20 и 2.21 выбираем стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току по условию Iдоп  Iр, где Iдоп – ток, соответствующий выбранному сечению провода и удовлетворяющий допустимому нагреву и требованиям механической прочности, А.

Таблица 2.20

Токовые нагрузки на четырехжильные кабели до 1 кВ

Сечение
жилы, мм2

Алюминиевая жила
и способ прокладки

Медная жила
и способ прокладки

в земле

в воздухе

в земле

в воздухе

4

38

27

50

35

6

46

35

60

45

10

65

45

85

60

16

90

60

115

80

25

115

75

150

100

35

135

95

175

120

50

165

110

215

145

70

200

140

265

185

95

240

165

310

215

120

270

200

350

260

150

305

230

395

300

185

345

260

450

340

Таблица 2.21

Допустимые длительные токовые нагрузки на провода,

 прокладываемые вне помещений по ГОСТ 839-59

(допустимый нагрев +700 С при температуре воздуха +25 0С)

Алюминиевые

Сталеалюминиевые

Марка провода

Ток, А

Марка провода

Ток, А

Марка провода

Ток, А

А – 16

105

АС – 10

80

АС0 – 150

450

А – 25

135

АС – 16

105

АС0 – 185

505

А – 35

170

АС – 25

130

АС0 – 240

605

А – 50

215

АС – 35

175

АС0 – 300

690

А – 70

265

АС – 50

210

АС0 – 400

825

А – 95

320

АС – 70

265

АС0 – 500

945

А – 120

375

АС – 95

330

АС0 – 600

1050

А – 150

440

АС – 120

380

АС0 – 700

1220

А – 185

500

АС – 150

445

АСУ – 120

375

А – 240

590

АС – 185

510

АСУ – 150

450

А – 300

680

АС – 240

610

АСУ – 185

515

А – 400

815

АС – 300

690

АСУ – 240

610

А – 500

880

АС – 400

835

АСУ – 300

705

А – 600

930

АСУ – 400

850

После этого линию проверяем по потере напряжения. Если значение этого напряжения лежит в пределах, допустимых ГОСТ 13109-67, то выбранное сечение принимаем, иначе определяем сечение проводов по допустимой потере напряжения и по табл. 2.20 и 2.21 выбираем ближайшее бόльшее стандартное сечение

q доп  q ,

где q доп – стандартное сечение провода, удовлетворяющее допустимой потере напряжения, мм2.

Пример. Трехфазная четырехпроводная воздушная линия питает силовой распределительный щит строительной площадки. Протяженность линии 155 м, материалом является алюминиевый провод, а нагрузкой служат бетономешалки, транспортеры и подъемные краны, приводимые в движение асинхронными двигателями. Суммарная мощность двигателей 70 кВт при коэффициенте мощности cos j = 0.78. Осветительная нагрузка мощностью 25 кВт распределена симметрично (равномерно) по фазам.

Требуется: 1) определить реактивную мощность каждого приемника и полную мощность всей нагрузки; 2) определить расчетный ток; 3) выбрать сечение проводов воздушной линии; 4) выполнить проверку сечения проводов по потере напряжения.

Решение. Так как в конце линии включено два вида потребителей (асинхронные двигатели и осветительная нагрузка), то суммарная активная мощность

P = P1 + P2 = 70 +25 = 95 кВт.

Реактивная мощность потребляется только асинхронными двигателями, так как при осветительной нагрузке коэффициент мощности cos j =1

Q = P1 tg j1 = 70 × tg 320 =70 × 0.795 = 55.65 квар.

Полная мощность всей нагрузки и расчетный ток в линии определяются по формулам

S = =  = 110.1 кВА.

Iр =  =  = 167.3 А.

По табл. 2.21 принимаем сталеалюминиевый провод марки АС-35 при допустимом длительном токе 175 А, сечением 35 мм2

Iдоп =175 А; Iр =167.3 А; q = 35 мм2.

Активное сопротивление 1 км провода воздушной линии

r0 = 1000 r /q = 1000 × 0.0283/ 35 =0.808 Ом/км.

Индуктивное сопротивление воздушной линии x0 = 0.38 Ом/км. Тогда потеря напряжения, выраженная в процентах от номинального напряжения, определяется по формуле

U% = ¾¾ (Pr0 + Qx0)105 =  (95 × 0.808 + 55.65 × 0.38)105 = +10.1 %.

В данном случае потери напряжения +10.1 % выше допустимого, так как ГОСТ 13109-67 для осветительной нагрузки допускает отклонение напряжения +5 %. Следовательно, определяем сечение проводов по допустимым потерям

q =  = = 105.7 мм2.

По табл. 12.3 выбираем провод марки АС-120 стандартным сечением 120 мм2, удовлетворяющим допустимой потери напряжения

q доп  q; 120 мм2 > 105.7 мм2.

Вывод. Для энергоснабжения потребителей на строительной площадке (осветительная нагрузка и асинхронные двигатели) с учетом допустимого ГОСТ 13109-67 отклонения напряжения +5 % выбираем сталеалюминиевый провод марки АС-120, площадь поперечного сечения которого в 3.5 раза превышает сечение, выбранное по допустимому нагреву.

Приемники электрической энергии делятся на пассивные и активные. Пассивными называют приемники в которых под действием приложенного напряжения не возникает ЭДС. Вольтамперные характеристики пассивных приемников проходят через начало координат. При отсутствии напряжения ток этих элементов равен нулю. Основной характеристикой пассивных элементов является сопротивление. Пассивные элементы, сопротивление которых не зависит от приложенного напряжения, называются линейными. Реально таких элементов не существует. Но весьма близки к ним резисторы, реостаты, лампы накаливания и др. Зависимость напряжения от тока в таких элементах определяется законом Ома, т.е. U = IR, где R - сопротивление элемента. Эта зависимость не меняется, если напряжение и ток - переменные.
Расчет электротехнических цепей Лабораторные работы и решение задач