Energetik texnologiyalar E

3. Kelgusi o’qish uchun mashq

Izoh: barcha taklif qilinayotgan yechimlarda 50 Gts tarmoq chastotasidan foydalanildi.
3.1. I = 220 km uzunlikda salt yurish rejimida yo’qotishlarsiz havoda tortilgan elektruzatish liniyasi boshidagi kuchlanishni hisoblab chiqing (asosiy ma’lumotlarni olish uchun 1.3-bo’limiga qarang), ayni paytda liniya oxirida 392 kV o’lchanadi. Uzatish liniyasi taxminan qancha zaryadlanish energiyasini sarflaydi?
R = 0 X = 55,66 Ω ωC_B = 959,52 • 10^-6 S U_2Δ = 380 kV
Barcha hisob-kitoblar bir fazali, ya’ni yulduz bilan birikma kuchlanishlari yordamida amalga oshirilgan; belgilanishini 1.5-rasmga qarang.

3.2. Yo’qotishlarsiz elektruzatish liniyasida yuklamasiz ishlashda U₂ (liniya oxiri) kuchlanishining U₁ (liniya boshi) kuchlanishiga nisbati U₁ ta’minot kuchlanishiga bog’liq emasligini isbotlang. U₂ va U₁ kuchlanishi o’rtasidagi nisbat (3.1-mashqqa qarang).

Shunday qilib, ikkita kuchlanish nisbati faqat uzatish liniyasi ko’rsatkichlariga bog’liq bo’ladi.
3.3. 110 kV kabeli (ma’lumotlarni olish uchun 1.3-bo’limiga qarang) yuklamasiz ishlaydi. Quvvat zaryadlanish kabelning maksimal issiqlik yuklamasiga teng bo’ladigan («kritik») uzunlikni baholang.
Kabel tavsiflari: ωC_B’ = 75,36 • 10^-6 S / m U^N = 110 kV
Maksimal issiqlik yuklamasi S_D = 60 MVA
Zaryadlanish quvvati Q_C = U_N2 ωC_B’• 1
Agar biz S_D ni Q_C ga tenglashtirsak, quyidagilarni hosil qilamiz:

3.4. Taxmin qilaylik, 80 km uzunlikdagi 110 kV havoda tortilgan elektruzatish liniyasi (ma’lumotlarni olish uchun 1.3-bo’limiga qarang). Uzatish liniyasi yo’qotishlarsiz ishlayotgan holat uchun tabiiy quvvatni hisoblab chiqing. Liniya o’ziga xos to’lqinli qarshilik bilan tugaydi. Uning tashqi o’tkazgichidan qaysi tok o’tadi?
Liniya ma’lumotlari: L’ =1.25 mH/km, C_B’=9.34 nF/km, Z_W=366 Ω, R’ =0, U_N = 11 kV, l – muhim emas.

3.5. Taxmin qilaylik, 3.4-mashqdagi 110 kV havoda tortilgan elektruzatish liniyasi om iste’molchisi tomonidan simmetrik yuklangan (R = 312 Om, yulduz sxemasi). Liniya oxirida 107 kV kuchlanish o’lchanadi.
Uzatish liniyasi boshida kuchlanish va tok kuchi qanchalik yuqori?
M
(Звездообразная сеть)
a’lumotlar: (yulduzsimon tarmoq)

(bir fazali)

(одно-фазный)

(yuklama toki bo’yicha kam miqdorli)

3 .6. Taxmin qilaylik, 180 km uzunlikdagi 380 kV elektruzatish liniyasi (om qarshiligi va sig’im kam miqdorli; boshqa ma’lumotlarni olish uchun 1.3-bo’limiga qarang) nominal issiqlik chegarasiga teng rezistiv yuklama bilan liniya oxirida nominal kuchlanish bilan ishlaydi. Qarshilik iste’moli qanchalik yuqori (yulduz zanjirida)?
Liniya ma’lumotlari:
Uzatish liniyasi boshida kuchlanish, tok, faol va reaktiv quvvat miqdorlari qanday?

Faol quvvat P₁ = P_tot = 1700 MVt (liniyada yo’qotishsiz)
Reaktiv quvvat Q₁ 3 • X • I² = 909,40 Mvar
3.7. 20 kV o’rtacha darajali kuchlanishdagi yuqori voltli liniyalar quyidagi ma’lumotlarga ega: R = 2,3 Om, X = 3,6 Om, C_B juda kamligi taxmin qilinadi. Elektruzatish liniyasi uning oxirida P = 12 MVt, cos φ = 0,95 (induktiv) yuklama va nominal kuchlanish bilan ishlaydi. Uzatishda yo’qotishlar qanchalik yuqori (faol va reaktiv tarkibiy qismlar)?
Yuklama ma’lumotlari: P = 12 MVt, cos φ = 0,95 induktiv
Bu shuni anglatadi, Q = P • tanφ, bunda φ = 18,2°, ya’ni Q = 3,95 Var.
va S = 12,633 MVA

Faol quvvat yo’qotilishlari: P_V= 3 ∙ R ∙ 1² = 917,64 kVt
Reaktiv quvvat yo’qotilishlari: Q_V = 3 ∙ X ∙ I² = 1436,31 kVAr
3.8. 120 km uzunlikdagi 380 kV yuqori voltli liniyalar mavjud (aniq ma’lumotlarni olish uchun 3.1-bo’limiga qarang, bu yerda ham ishchi sig’imni hisobga olmaslik mumkin). 416,9 kV kuchlanish (0° burchak) liniya boshida o’lchanadi, 379,8 kV kuchlanish esa (burchak – 8.7°) liniya oxirida o’lchanadi. Liniya oxirida qanday quvvat darajasidan foydalaniladi? Liniya bo’yicha qaysi tok o’tadi? Uzatishda yo’qotishlar qanchalik yuqori?
Liniya ma’lumotlari: R = 4.32 Ω, X = 30.33 Ω, 𝑈1Δ = 416.9 kV, 0° burchak
𝑈2Δ = 379.8 kV, burchak – 8.7°
Hisob-kitob bir fazali liniya uchun yuritiladi. Liniya boshi va oxiridagi kuchlanish o’rtasidagi farqni hisoblab chiqish uchun majmui kuchlanishlar tarkibiy qismlarga bo’linishi kerak:
U1 = (240.70 + j0)kV
U2 = (216.76 – j33.17)kV
Shunday qilib, farq:
Δ𝑈 = (U1 – U2) = (23.94 + j33.17)kV
Liniya qarshiligi:
Z = R + jX = (4.32 + j30.33) Ω
O’tkazgich toki:

Liniya oxiridagi quvvat:
𝑆 = 𝑈2 ∙ 𝐼^* = (276.34 + j95.25) MVA
Umumiy quvvat (uch fazali):
S = (829 + j 285.75) MVA
Zararlar:
P_V = 3 ∙ R ∙ I² = 22,92 MVt (faol quvvat yo’qotilishlari)
Q_V = 3 ∙ X ∙ I² = 160,95 Mvar (reaktiv quvvat yo’qotilishlari)
3.9. 12 km uzunlikdagi 20 kV kabeli 9 MVA yuklamali nominal kuchlanishda cos φ 0,55 (induktiv) yuklama bilan liniyaning bir uchida ishlaydi. Faol va reaktiv quvvat qanchalik yuqori? cos φ yuklamasini 0,9 miqdorgacha oshirish uchun yuklamaga parallel kompensasiya o’rnatilishi kerak. Agar neytral bilan ulanish tanlangan bo’lsa, uchta alohida sig’im qanday miqdorga ega bo’lishi kerak? Kabelning ishchi sig’imi yarmi hisobga olingan holda, sig’imlar qanday miqdorgacha tushib ketadi (CB '= 0,25 mkF / km)?
Liniya ma’lumotlari:
S = 9 MVA, cos φ = 0,55 (induktiv)
φ = arcos (0,55) = 56,63 °, tan φ = 1,518
P = S ∙ cosφ = 4,95 MVt, Q = S ∙ sinφ = 7,52 Mvar
cosφ ′ = 0,9 gacha yaxshilanish: tanφ ′ = 0,484
Q_C = P ∙ (tanφ- tanφ ′ = 5,12 Mvar

Kabelning ishchi sig’imi yarmi 1,5 mkF ni tashkil etadi va tegishli ravishda, kompensasiyaga sezilarli hissa qo’shmaydi.
3.10. 80 km uzunlikdagi 110 kV havoda tortilgan elektruzatish liniyasi kuchlanishining yo’qotishlari ketma-ket kondensator yordamida kamaytirilishi kerak. Liniya tavsiflari: R'= 0,126 Om / km, L' = 1,25 mGn / km, ishchi sig’im kam miqdorli. Agar yuklama (induktiv) quvvat koeffisiyenti 0,8 bo’lsa, kompensasiya qiluvchi qurilmaning uchta alohida sig’imi qanday miqdorga ega bo’lishi kerak?
Ma’lumotlar: R = 10,08 Om, X = 31,4 Om,
Cos φ= 0,8, cot φ = 1,333
C = 1 / (314 • (31,4 + 13,44)) F ≈ 70 mkF
3.11. Taxmin qilaylik, regional 20 kV tarmoq (ya’ni, galvanik ulanishli tarmoq) 12, 15, 18 va 20 km uzunlikdagi to’rtta havoda tortilgan elektruzatish liniyasidan iborat. Ushbu turdagi liniyaning solishtirma yerga ulanish sig’imi C_E 3,5 nF / km ni tashkil etadi. Agar tarmoq izolyasiyalangan neytral bilan ishlasa, qanday yerga tutashuv tokini kutish mumkin?
Ma’lumotlar: C_E = 3,5 nF / km, l = 65 km
I_g = √3 ∙ 20 ∙ 10³ ∙ 314 ∙ 3,5 ∙ 10₋₉ ∙ 65𝐴 ≈ 2,5 A
3.12. 110 kV tarmoq uchun kerakli Petersen katushkasi induktivligini aniqlang. Taxmin qilaylik, tarmoq 240 km umumiy uzunlikdagi elektruzatish liniyalaridan iborat; buning 80 foiziga havoda tortilgan elektruzatish liniyalaridan (solishtirma yerga ulanish sig’imi CE '= 4 nF / km) va 20 foiziga kabellardan (CE '= 240 nF / km) foydalanish hisobiga erishiladi.
Ma’lumotlar: Havoda tortilgan elektruzatish liniyalari uzunligi: 192 km, CE ’= 4 nF / km.
Kabellar uzunligi: 48 km, CE ’= 240 nF / km
Erga ulanish umumiy sig’imi: CE ’= 12,29 mkF
Petersen katushkasi reaktiv qarshiligi:
X = 1 / (3 ∙ 314 ∙ 12,29 ∙ 10−6) Om = 86,38 Om
Induktivlik: L = X / ω = 275 mGn.