Желінің бөліктеріндегі қуат ағынын есептеу
Бұл есептеу-графикалық жұмыс (ЕГЖ) екі бөлімнен тұрады. Бірінші бөлімде 35 кВ кернеулі тұйықталмаған электр торабының түйіндеріндегі кернеулер анықталады және торап бөліктері бойынша қуаттың таралуы есептеледі. Сонымен қатар электр торабының орынбасу сұлбасы құрылады.
Екінші бөлімде бақылау сұрақтарына жауап беріледі.
Жұмыстың құрылымы
I бөлім — Есептеу
- Түйіндік нүктелердегі кернеулерді анықтау
- Торап бөліктеріндегі қуаттың таралуын есептеу
- Орынбасу сұлбасын құру
- Толық кернеу шығынын есептеу
II бөлім — Бақылау
- Бақылау сұрақтарына жауап беру
- Теориялық түсініктерді қысқаша дәлелдеу
Кіріспе
Бірінші бөлімнің негізгі мақсаты — 35 кВ кернеулі тұйықталмаған тораптың түйін нүктелеріндегі кернеулерді анықтау және торап бөліктеріндегі қуаттың (активті және реактивті) таралуын есептеу. Қуаттың таралуы жүктемелердің активті және реактивті құрамаларының тізбектей қосындысы арқылы анықталады. Сонымен бірге тораптағы толық кернеу шығыны және түйіндердегі кернеу деңгейі есептеледі.
Есептеу шарты
35 кВ кернеулі тұйықталмаған торап (1-сурет) үшін түйін нүктелеріндегі кернеулерді анықтау және торап бөліктеріндегі қуаттың таралуын табу қажет.
Орындау қадамдары
- 1 Орынбасу сұлбасын құру.
- 2 Желідегі активті және реактивті кедергілерді анықтау.
- 3 Әрбір бөліктегі реактивті Q және толық S қуатты есептеу.
- 4 Торап бөліктеріндегі қуат ағындарын есептеу.
- 5 Түйін нүктелеріндегі кернеу деңгейлерін анықтау.
Берілгендер
№1 кесте — Бастапқы мәліметтер
35 кВ тұйықталмаған торап үшін учаскелер ұзындығы, сым маркасы және жүктемелер.
| Бөлік | Ұзындығы, км | Сым маркасы | Жүктеме қуаты P, МВт |
|---|---|---|---|
| 0–1 | 9 | А-95/16 | 2,4 |
| 1–2 | 5 | А-95/16 | 3,5 |
| 2–3 | 4 | А-95/16 | 2,8 |
| 3–4 | 8 | А-95/16 | 3,1 |
| 1–5 | 6 | А-95/16 | 1,6 |
| 5–6 | 5 | А-95/16 | 1,4 |
1-сурет: 35 кВ кернеулі тұйықталмаған торап (сұлба мәтінде берілмеген).
Есептеу бөлімі
1) Орынбасу сұлбасын құру
Тораптың есептеуін жүргізу үшін алдымен электр торабының орынбасу сұлбасы құрылады (2-сурет: орынбасу сұлбасы мәтінде берілмеген).
2) Желідегі активті және реактивті кедергілер
Әрбір бөлік үшін активті кедергі: Ri = r0 · li мұндағы r0 — меншікті активті кедергі, li — бөліктің ұзындығы.
Реактивті кедергі: Xi = x0 · li мұндағы x0 — меншікті реактивті кедергі.
Меншікті кедергілер мәндері анықтамалықтан сым маркасына сәйкес алынады.
3) Реактивті және толық қуатты есептеу
Толық қуат: Si = Pi / cosφ
Реактивті қуат: Qi = √(Si2 − Pi2)
4) Кернеу құлауы және түйін кернеулері
Торап бөлігіндегі кернеу: U1 = U0 − ΔUt мұндағы U0 — желі басындағы кернеу, есептеуде U0 = 1,05 · Uном деп алынады.
Қарастырылатын бөліктегі кернеу құлауы: ΔU = (P · R + Q · X) / U0 мұндағы P — активті қуат, Q — реактивті қуат, R — активті кедергі, X — реактивті кедергі.
Кесте-2 — ЭБЖ бөліктері бойынша есептеу нәтижелері
Төменде кедергілер, қуаттар және кернеу құлаулары бойынша есептік мәндер берілген.
| ЭБЖ бөлігі | R, Ом | X, Ом | P, МВт | Q, МВар | ΔU, кВ |
|---|---|---|---|---|---|
| 0–1 | 2,754 | 3,789 | 14,8 | 8,773 | 2,013 |
| 1–2 | 1,53 | 2,105 | 9,4 | 5,575 | 0,752 |
| 2–3 | 1,224 | 1,684 | 5,9 | 3,5 | 0,386 |
| 3–4 | 2,448 | 3,368 | 3,1 | 1,84 | 0,198 |
| 1–5 | 1,836 | 2,526 | 3,0 | 1,778 | 0,288 |
| 5–6 | 1,53 | 2,105 | 1,4 | 0,948 | 0,12 |
Бақылау сұрақтары (3-нұсқа)
1) Әуелік электр беріліс желілерінде қандай бағаналар (тіректер) қолданылады?
Әуелік электр беріліс желілері электр энергиясын сымдар арқылы алыс қашықтыққа жеткізеді. Негізгі элементтері: сымдар, найзағайдан қорғайтын тростар, тіректер, оқшаулағыштар және сызықтық арматура.
- Сымдар — энергияны беру үшін қолданылады (көбіне алюминий немесе болат-алюминий).
- Тростар — найзағайдан қорғауға, кей жағдайда байланыс арналарына да пайдаланылады (әдетте болат).
- Тіректер — сымдар мен тростарды жерден белгілі биіктікте ұстап тұрады.
- Оқшаулағыштар — сымдарды тіректерден электрлік оқшаулау үшін қажет.
- Сызықтық арматура — сымдарды оқшаулағыштарға және оқшаулағыштарды тіректерге бекітуге арналған.
Әуелік желі сымдарының құрылымы: бірсымды; бір материалдан жасалған көпсымды; болат өзекшелі алюминий көпсымды (ішкі өзек — болат, сыртқы қабат — алюминий).
Тіректердің негізгі түрлері:
- Аралық тіректер — сымдарды ілуге арналған (гирлянда арқылы ұстайды).
- Анкерлік тіректер — сымдарды керіп бекіту үшін қолданылады (күрделірек әрі қымбат).
- Бұрыштық тіректер — бұрылыс нүктелерінде қолданылады (анкерлік немесе аралық болуы мүмкін).
- Арнайы тіректер: тармақталу, өтпелі және транспозициялық тіректер.
3-сурет: әуелік желі сымының құрылысы (сызба мәтінде берілмеген).
2) Соңында жүктемесі бар желіні кернеу шығыны бойынша есептеу қалай жүргізіледі?
Соңында жүктемесі бар желі үшін кернеу шығыны жүктеменің активті және реактивті құрамалары мен желі кедергілері арқылы анықталады:
ΔU = (P · R + Q · X) / U0Мұнда U0 — желі басындағы кернеу, P — активті қуат, Q — реактивті қуат, R және X — желі бөлігінің активті және реактивті кедергілері.
Қорытынды
Бұл есептеу-графикалық жұмысты орындау барысында электр торабының орынбасу сұлбасы құрылды. Желінің әрбір бөлігі үшін активті және реактивті кедергілер, реактивті және толық қуат мәндері анықталды, қуат ағындары есептелді. Сонымен қатар тораптағы толық кернеу шығыны есептеліп, түйіндік нүктелердегі кернеу деңгейлері анықталды. Есептеуде желі басындағы кернеу U0 = 1,05 · Uном деп қабылданды.
Қолданылған әдебиеттер
- Идельчик В.И. Электрические системы и сети: ЖОО-ларға арналған оқулық. — М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Сажин В.Н. Электрические системы и сети. Дәрістер конспектісі (Электроэнергетика мамандығы). — АИЭС, 2004.
- Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Ред. С.С. Рокотян, И.М. Шапиро (3-басылым). — М.: Энергоатомиздат, 1985.
- Электрические системы: Электрические сети / Ред. В.А. Веников. — М.: Высшая школа, 1997.
- Сажин В.Н., Генбыч Н.А., Дусимова А.А. Электр энергетикасы. Электрлік жүйелер және тораптар. Есептеу-графикалық жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар және тапсырмалар. — Алматы: АЭжБУ, 2009. — 8 б.