Как найти сопротивление линии электропередачи

Активное сопротивление проводов и кабелей из цветных металлов определяется по одной из следующих формул:


где r — расчетное удельное сопротивление провода или жилы кабеля, ом⋅мм2/м;
g — расчетная удельная проводимость провода или жилы кабеля, м/ом⋅мм2;
F — номинальное сечение провода или кабеля, мм2.
Значения удельного сопротивления и удельной проводимости для медных проводов и кабелей:



для алюминиевых проводов и кабелей

Таблица 5-1 Активные сопротивления проводов и кабелей, ом/км
Сечение провода, мм кв. Медные провода и кабели Алюминиевые провода и кабели Сталеалюминиевые провода
1 18,9 — —
1.5 12,6 — —
2,5 7,55 12,6 —
4 4,65 7,90 —
6 3,06 5,26 —
10 1,84 3,16 3,12
16 1,20 1,98 2,06
25 0,74 1,28 1,38
35 0,54 0,92 0,85
50 0,39 0,64 0,65
70 0,28 0,46 0,46
95 0,20 0,34 0,33
120 0,158 0,27 0,27
150 0,123 0,21 0,21
185 0,103 0,17 0,17
240 0,078 0,132 0,132
300 0,062 0,106 0,107
400 0,047 0,08 0,08

Индуктивное сопротивление трехфазной линии с проводами из цветных металлов при частоте переменного тока 50 Гц определяется по формуле


где d — внешний диаметр провода, мм;
D — среднее геометрическое расстояние между проводами линии, вычисляемое по формуле


где D — расстояния между проводами у каждой пары проводов трехфазной линии, мм.
Активные сопротивления 1 км провода или жилы кабеля приведены в табл. 5-1, индуктивные сопротивления 1 км линии — в табл. 5-2 и 5-4.
Для стальных проводов активное и внутреннее индуктивное сопротивления зависят от протекающего по проводу переменного тока. Общее индуктивное сопротивление воздушной линии, выполненной стальными проводами, определяется как сумма внешнего х’ и внутреннего х» индуктивных сопротивлений:

х=х’+х», ом/км (5-5)

Таблица 5-2 Индуктивные сопротивления воздушных лм/км
Среднее геометрическое расстояние между проводами, мм Сечение проводов, мм2
6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185
Медные провода
400 0,371 0,355 0,333 0,319 0,308 0,297 0,283 0,274 — — —
600 0,397 0,381 0,358 0,345 0,336 0,325 0,309 0,300 0,292 0,287 0,280
800 0,413 0,399 0,377 0,363 0,352 0,341 0,327 0,318 0,310 0,305 0,298
1000 0,429 0,413 0,391 0,377 0,366 0,355 0,341 0,332 0,324 0,319 0,313
1250 0,443 0,427 0,405 0,391 0,380 0,369 0,355 0,346 0,338 0,333 0,327
1500 — 0,438 0,416 0,402 0,391 0,380 0,366 0,357 0,349 0,344 0,338
2000 — 0,457 0,435 0,421 0,410 0,398 0,385 0,376 0,368 0,363 0,357
2500 — — 0,449 0,435 0,424 0,413 0,399 0,390 0,382 0,377 0,371
3000 — — 0,460 0,445 0,435 0,423 0,410 0,401 0,393 0,388 0,382
Алюминиевые провода
600 — — 0,358 0,345 0,336 0,325 0,315 0,303 0,297 0,288 0,279
800 — — 0,377 0,363 0,352 0,341 0,331 0,319 0,313 0,305 0,298
1000 — — 0,391 0,377 0,366 0,355 0,345 0,334 0,327 0,319 0,311
1250 — — 0,405 0,391 0,380 0,369 0,359 0,347 0,341 0,333 0,328
1500 — — — 0,402 0,391 0,380 0,370 0,358 0,352 0,344 0,339
2000 — — — 0,421 0.410 0,398 0,388 0,377 0,371 0,363 0,355
Сталеалюминиевые провода
2000 — — — — 0,403 0,392 0,382 0,371 0,365 0,358 —
2500 — — — — 0,417 0,405 0,396 0,385 0,379 0,272 —
3000 — — — — 0,429 0,413 0,403 0,397 0,391 0,384 0,377
Таблица 5-4 Индуктивные сопротивления трехжильных кабелей и изолированных проводов, проложенных на роликах и изоляторах, ом/км
Сечение, мм кв. Трехжильные кабели с медными жилами Изолированные провода
до 1 кв 3 кв 6 кв 10 кв на роликах на изоляторах
1,5 — — — 0,28 0,32
2,5 — — — — 0,26 0,30
4 0,095 0,111 — — 0,25 0,29
6 0,090 0,104 — — 0,23 0,28
10 0,073 0,0825 0,11 0,122 0,22 0,26
16 0,0675 0,0757 0,102 0,113 0,22 0,24
25 0,0662 0,0714 0,091 0,099 0,20 0,24
35 0,0637 0,0688 0,087 0,095 0,19 0,24
50 0,0625 0,0670 0,083 0,09 0,19 0,23
70 0,0612 0,0650 0,08 0,086 0,19 0,23
95 0,0602 0,0636 0,078 0,083 0,18 0,23
120 0,0602 0,0626 0,076 0,081 0,18 0,22
150 0,0596 0,0610 0,074 0,079 — —
185 0,0596 0,0605 0,073 0,077 — —
240 0,0587 0,0595 0,071 0,075 — —
Таблица 5-6 Активные (омические) и индуктивные сопротивления шин прямоугольного сечения из алюминия и меди
Размеры шин, мм Активное (омическое) сопротивление при температуре шины +30° С, ом/км Индуктивное сопротивление при расстоянии между центрами шин 250 мм, ом/км
Алюминиевые шины Медные шины
при постоянном токе при переменном токе при постоянном токе при переменном токе
25X3 0,410 0,413 0,248 0,263 0,253
30X4 0,256 0,269 0,156 0,175 0,240
40X4 0,192 0,211 0,117 0,138 0,224
40X5 0,154 0,173 0,0935 0,112 0,222
50X5 0,123 0,140 0,0749 0,0913 0,210
50X6 0,102 0,119 0,0624 0,0780 0,208
60X6 0,0855 0,102 0,0520 0,0671 0,198
80X6 0,0640 0,0772 0,0390 0,0507 0,182
100X6 0,0510 0,0635 0,0312 0,0411 0,169
60X8 0,0640 0,0772 0,0390 0,0507 0,196
80X8 0,0481 0,0595 0,0293 0,0395 0,179
100X8 0,0385 0,0488 0,0234 0,0321 0,168
120X8 0,0320 0,0410 0,0195 0,0271 0,156
80X10 0,0385 0,0495 0,0234 0,0323 0,179
100X10 0,0308 0,0398 0,0187 0,0260 0,165
120X10 0,0255 0,0331 0,0156 0,0218 0,156
Источник

МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное
государственное бюджетное учреждение

высшего
профессионального образования

РОСТОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Дорожно-транспортный
институт

Кафедра
«Электротехника и автоматика»

ОТЧЁТ

ПО
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2

Исследование
работы двухпроводной линии

электропередачи

Выполнил
студент гр. ТЛ-304 Сопнева Е. С.

Принял
Мелихов О. О.

Дата
___________________

Ростов-на-Дону

2015
г.

Лабораторная
работа №2

Исследование
работы двухпроводной линии

электропередачи

Цель
работы:

  1. Познакомиться с основными электротехническими
    параметрами, характеризующими работу
    линии электропередачи (ЛЭП).

  2. Исследовать работу линии в режиме
    холостого хода и нагрузки.

  3. Исследовать влияние тока нагрузки на
    потерю напряжения и мощности, а так же
    КПД линии.

Основные теоретические положения

Передача и распределение электрической
энергии осуществляется в большинстве
случаев с помощью воздушных и кабельных
линий электропередачи. Однолинейная,
принципиальная схема производства,
передачи и распределения электроэнергии
показана на рис. 1.

На строительных площадках получили
широкое распространение воздушные
линии (ВЛ) вследствие возможности
простого изменения трассы в ходе
строительных работ, их меньшей стоимости
(по сравнению с кабельными), простоты
обнаружения мест повреждения, а также
удобства ремонта.

U=10 кВ U=110
кВ U=10 кВ
U=0,4кВ

Рис.1.
Принципиальная схема производства,
передачи и распределения электроэнергии:

  1. генератор электростанции;

  2. повышающий трансформатор;

  3. воздушная ЛЭП;

  4. районная подстанция;

  5. кабельные линии;

  6. понижающий трансформатор;

  7. опоры ЛЭП.

В условиях предприятии стройиндустрии,
как и вообще промышленных предприятий,
а также в жилых районах и на стройплощадках,
распределение электроэнергии
осуществляется и кабельными линиями
(КЛ), которые отличаются высокой
надежностью электроснабжения. Они не
подвержены влиянию ветра и гололеда,
не загромождают, подобно ВЛ, улицы ropoда
и территории предприятий

При передаче
электроэнергии от электростанции к
потребителю, т.е. при прохождении по
проводам электрического тока, в ЛЭП
возникает потеря напряжения, под которой
понимают разность напряжений в начале
U1 и в конце U2
линии:


(1)

Потеря напряжения может быть определена
и таким образом


(2)

где I
— величина тока в линии передачи;

R — сопротивление
проводов линии.

Необходимо отметить, что потеря напряжения
в ЛЭП ухудшает работу электроприемников.
Так, при уменьшении напряжения на 10%
от
номинального, световой поток ламп
снижается на 30%. Поскольку вращающий
момент на валy асинхронных двигателей
пропорционален квадрату напряжения на
его зажимах, то он значительно уменьшается
при снижении питающего напряжения. А
это отрицательно сказывается на работе
производственных механизмов.

ГОСТом нормируются допустимые отклонения
напряжения в проц.:

а) на зажимах приборов рабочего освещения,
в т.ч. и прожекторного, от ‑2,5 до +5 % от
номинального;

б) не электродвигателях от -5 до +10% от
номинального;

в) на зажимах остальных приемников
электрической энергии в пределах 5%
от номинального.

В связи с этим потерю напряжения, при
расчетах выражают часто
не в вольтах,
а в процентах


(3)

Прохождение электрического тока по
проводам линий электропередач приводит
к необратимому преобразованию
электрической энергии в тепловую, т.е.
к их бесполезному нагреву. Этот нагрев
происходит за счет потерь мощности Р
в проводах


(4)

которые можно определить и так:

(5)

Мощность Р1 (затраченная)
подается на вход линии передачи
от
генератора и может быть определена из
соотношения


(6)

Мощность Р2 (полезная) снимается
с выхода линии и передается
потребителям.
Её величину рассчитывают, используя
выражение


(7)

Отношение этих мощностей называют
коэффициентом полезного
действия :

,
(8)

который характеризует экономичность
работы линии электропередачи. Современные
ЛЭП обеспечивают передачу электрической
энергии с =95÷98 %.

Схема
лабораторной установки

Таблица
измерений и расчетов

№
п/п

Измерено

Вычислено

U1

U2

I

Rл

P1

P2

RН

В

В

А

В

Ом

Вт

Вт

Вт

%

Ом

1

50,00

113,64

22,00

0,00

22,00

0,00

0,00

50,00

113,64

22,00

2

25,00

75,76

16,50

8,25

8,25

50,00

75,76

25,00

75,76

16,50

3

20,00

74,07

13,50

8,10

5,40

60,00

111,11

20,00

74,07

13,50

4

17,00

77,27

11,00

7,26

3,74

66,00

150,00

17,00

77,27

11,00

5

22,00

115,79

9,50

5,32

4,18

56,00

147,37

22,00

115,79

9,50

6

18,00

112,50

8,00

5,12

2,88

64,00

200,00

18,00

112,50

8,00

7

0,00

—

0,00

0,00

0,00

—

—

0,00

—

0,00

Величина
эквивалентных сопротивлений потребителей:

По данным измерений и расчётов строим
графики: U2 = f(I);
 = f(I);

=
f(I);
=
f(I).

Выводы:

В этой
лабораторной работе были практически
изучены основные, электротехнические
параметры, характеризующие работу ЛЭП,
в режиме нагрузки и холостого хода,
влияние тока на потерю напряжения,
мощности, а так же КПД линии.

Потеря
напряжения возникает при прохождении
тока по ЛЭП (разность напряжений на
входе и выходе) и определяется по
формулам:

КПД
линии — это отношение затраченной
мощности, характеризующей экономичность
работы ЛЭП. Наиболее удачными были опыты
1, 5 и 6, т.к. в них 
= 113,64%, 115,79%
и 112,50% соответственно; они были наиболее
экономичны, т.к. передавалось наибольшее
количество электроэнергии. КПД
определяется:

Сопротивление
ЛЭП можно найти как отношение потери
напряжения в ЛЭП на силу тока в ЛЭП:

В
результате проведенных опытов построены
графические зависимости, отражающие
ход лабораторной работы.

При
увеличении тока 1:

а)
увеличивается потеря напряжений Д11 и
потеря мощности ДР;

б)
уменьшается напряжение в конце ЛЭП 112
и КПД.

Контрольные
вопросы и задания.

  1. Основные режимы
    работы линии электропередачи.

Режим холостого
хода (I=0,
=0,
U2=U1);
режим короткого замыкания (Rн=0,
I=,
=U1,
U2=0),
когда всё входное напряжение гасится
на сопротивлении линии Rл.

  1. Каким напряжением
    выгодно передавать заданную мощность
    (высоким или низким) и почему?

  2. Что такое потеря
    напряжения в линии? Как её можно
    определить?

Потеря напряжения
— разность напряжений в начале U1
и в конце U2
линии.
=U1-U2
или
,
где I
— величина тока в линии передачи; R
— сопротивление проводов линии.

  1. 0т чего зависит
    потеря мощности в ЛЭП?

Потеря активной
мощности в линии зависит и от передаваемой
реактивной мощности.

  1. Что такое коэффициент
    полезного действия линии и как он
    определяется?

Отношение
затраченной и полезной мощностей
называют коэффициентом полезного
действия
.

  1. Как найти
    сопротивление линии электропередачи?

Сопротивление
ЛЭП можно найти как отношение потери
напряжения в ЛЭП на силу тока в ЛЭП:

  1. Какие отклонения
    напряжения на зажимах электроприемников
    допускаются ГОСТом?

ГОСТом
нормируются допустимые отклонения
напряжения в проц.:

а)
на зажимах приборов рабочего освещения,
в т.ч. и прожекторного, от ‑2,5 до +5 % от
номинального;

б)
не электродвигателях от -5 до +10% от
номинального;

в)
на зажимах остальных приемников
электрической энергии в пределах 5%
от номинального.

  1. Расскажите о цели,
    порядке выполнения лабораторной работы.

Цель работы:
Познакомиться с основными электротехническими
параметрами, характеризующими работу
линии электропередачи (ЛЭП).

Ход работы:

  • Исследовать работу
    линии в режиме холостого хода и нагрузки.

  • Исследовать
    влияние тока нагрузки на потерю
    напряжения и мощности, а так же КПД
    линии.

  1. Как определить
    сопротивление потребителей?

Величина эквивалентных
сопротивлений потребителей:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
Источник

Индуктивное сопротивление воздушных линий напряжением до 10 кВ с медными и алюминиевыми проводами колеблется в пределах: х0=0,35-0,4 Ом/км.

Активное сопротивление голых алюминиевых проводов в зависимости от сечения определяется:

25 мм2 — 1,28 Ом/км.
35 мм2 — 0,9.2 Ом/км.
50 мм2 — 0,64 Ом/км.
70 мм2 — 0,46 Ом/км.

а активное сопротивление медных проводов составляет при сечении:

10 мм2 — 1,84 Ом/км.
16 мм2 — 1,2 Ом/км.
25 мм2 — 0,74 Ом/км.

Для воздушных линий с проводами сечения до 16 мм2 можно не учитывать влияния их индуктивного сопротивления, так как в данном случае определяющей является величина активного сопротивления.

Для кабельных линий напряжения до 10 кВ величина х0 составляет 0,07—0,08 Ом/км. По сравнению с активным сопротивлением это весьма малая величина, поэтому при расчетах ею пренебрегают.

Величина r0 с некоторым приближением может быть определена как

r0=017,5/S Ом/км для медных проводов и r0=28/S Ом/км, для алюминиевых проводов.

Из предыдущего изложения следует, что при расчете проводов на допустимую потерю напряжения нужно пользоваться следующими формулами:

в линиях постоянного и однофазного переменного тока:

ΔU%=200Il/γSUN

или

ΔU%=200Il/γSU2N%,

где I — расчетный ток нагрузки, А;
Р — расчетная мощность, Вт;
l — длина линии, м;
UN — номинальное напряжение сети, В;
S — сечение провода, мм2;
γ — удельная проводимость материала линии, м/[Ом*мм2].

Если от сети питается несколько приемников, то формула (смотрите формулу выше) приобретает вид:

ΔU%=200ΣPl/γSU2N%,

где ΣPl — сумма моментов нагрузки в Вт*м (Р — расчетная мощность, Вт, а l — длина линии, м, до соответствующей нагрузки);

в линиях трехфазной системы токов (в тех случаях, когда индуктивным сопротивлением ЛЭП можно пренебречь):

Формула

где Р — расчетная мощность, Вт;
UN — номинальное значение линейного напряжения, В;
l — длина линии, км;
r0 — активное сопротивление 1 км провода, Ом/км.

в линиях трехфазной системы токов при учете влияния индуктивного сопротивления проводов:

Формула

или

Формула

где S — расчетная нагрузка равная Рр/cosφ, ВА;
UN — напряжение, В;
cosφ — коэффициент мощности нагрузки соответствующий ему sin φ.

Сравнивая сечения, полученные из расчетов на нагрев,механическую прочность и допустимую потерю напряжения, выбирают большее.

Формулу (ΔU%=√3100Il/UN (r0 соsφ + x0 sin φ)) можно записать в ином виде, если Р и Q заданы в кВт и квар:

Формула

По полученным формулам можно определить потери напряжения в линии, если известны сечения проводов. Поэтому при расчете новых линий необходимо выбирать сечения проводов по условиям допустимого нагрева (а там, где это имеет смысл, например, если линия напряжения выше 1 кВ, при постоянном электроснабжении — по экономической плотности тока), а затем проверить выбранные сечения по допустимой потере напряжения. Если потери напряжения ори выбранных сечениях превосходят допустимые, то следует увеличить сечения проводов и повторить расчет.


«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Источник

В данной статье будет рассматриваться пример определения индуктивного сопротивления воздушной линии 10 кВ.

Пример

Требуется определить индуктивное сопротивление воздушной линии 10 кВ со сталеалюминиевыми проводами марки АС-50/8,0, длина линии составляет 5 км, используется промежуточная опора П10-16.

Габаритный чертеж опоры П10-16

Рис.1 — Габаритный чертеж опоры П10-16

Решение

Определять индуктивное сопротивление проводов будем по формулам представленным в статье: «Определение активных и индуктивных сопротивлений проводов».

1. Определяем среднее геометрическое расстояние между проводами по формуле [Л1. с19], зная расстояния между фазами по габаритному чертежу на опору П10-16 (см. рис.1):

Определяем среднее геометрическое расстояние между проводами

где:

  • DА-В = 1080 мм — расстояние между проводами фаз А и В;
  • DВ-С = 1080 мм — расстояние между проводами фаз В и С;
  • DС-А = 1110 мм — расстояние между проводами фаз С и А.

2. Определяем индуктивное сопротивление для проводов марки АС-50/8,0 по формуле [Л1.с.19]:

Определяем индуктивное сопротивление для проводов

где:

  • Dср. = 1090 мм – среднее геометрическое расстояние между проводами;
  • dр = 9,6 мм – расчетный диаметр провода, определяется по ГОСТ 839-80, таблица 4;

Таблица 4 ГОСТ 839-80 - Расчетные параметры проводов

С не большой погрешностью, такой же результат можно получить по приложению П30 [Л1.с. 84], если кривую для провода сечением 50 мм2 продлить до Dср = 1,09 м, то индуктивное сопротивление будет равно 0,358 Ом/км. Принимаю хинд. = 0,356 Ом/км, так как считаю это более точное значение.

Приложение П30 - Индуктивное сопротивление линий со сталеалюминиевыми проводами

3. Определяем индуктивное сопротивление для всей линии:

Определяем индуктивное сопротивление для всей линии

где: L = 5 км – длина воздушной линии 10 кВ.

Для упрощения расчетов индуктивного сопротивления проводов рекомендую использовать приложения П28-П31 [Л1.с.83-85], предварительно определив значение Dср.

Литература:

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

индуктивное сопротивление, индуктивное сопротивление проводов, среднее геометрическое расстояние между проводами

Благодарность:

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как исправить декларацию по ндс если внесли лишнюю счет фактуру в книгу покупок
  • Как найти третий угол по двум углам
  • Карточка организации в яндексе как найти
  • Как найти арендаторов московская область
  • Как найти вирус который жрет интернет