Раздел 6. Выбор электрической аппаратуры …………..
Раздел 7. Релейная защита ………………………………………
Работа 17. Электромагнитные реле переменного
тока и напряжения ………………………………………..
Работа 18. Электромагнитные реле времени, промежуточные
и указательные реле ……………………………………….
Работа 19. Комбинированные токовые реле серии РТ-80, РТ-90 ….
Работа 20. Вторичные реле прямого действия ……………………...
Работа 21. Основные схемы соединения трансформаторов
тока и реле ………………………………………………….
Работа 22. Максимальные токовые защиты с независимой
выдержкой времени. Токовые отсечки ……………………....
Работа 23. Согласование максимальных токовых защит с
разнотипными временными характеристиками ……..
Работа 24. Защита с питанием оперативных цепей от
трансформаторов тока …………………………………..
Раздел 8. Автоматизация сельского
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ………………………………….
8.1. Автоматическое повторное включение …………………………
Работа 25. Автоматическое повторное включение линий ………..
8.2. Автоматическое включение резервного питания ……………...
Работа 26. Автоматическое включение резервного питания …….
Работа 27. Назначение и принципы выполнения устройств АЧР …………………………………………....
8.3. Устройства АПВ, АВР и АЧР в системах электроснабжения ………………………………………………..
Раздел 9. Методические указания и пример расчета по курсовому проекту
«ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА» ……….
9.1. Введение ……………………………………………………………..
9.2. Исходные данные к курсовому проекту ………………………….
9.3. Перечень вопросов, подлежащих разработке …………………..
9.4. Указания к выполнению курсового проекта …………………….
9.4.1. Расчет электрической нагрузки ……………………………….
9.4.2. Выбор системы напряжения электроснабжения района …
9.4.3 Выбор количества трансформаторных подстанций в населенном пункте …………………………………………….
9.4.4. Расчет электрической нагрузки на участках ВЛ 0,38 кВ и подстанции 10(35)/0,4 кВ ……………………………………..
9.4.5. Выбор трассы ВЛ 3510 кВ, марки и сечения проводов …….
9.4.6. Расчет электрических нагрузок в ВЛ 3510 кВ ……………..
9.4.7. Расчет потери напряжения ВЛ 3510 кВ ……………………
9.4.8. Выбор средств повышения надежности электроснабжения ……………………………………………..
9.4.9. Определение допустимых потерь напряжения в воздушных линиях……………………………………………..
9.4.10. Выбор марок и сечений проводов ВЛ 0,38 кВ ………………
9.4.11. Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронных короткозамкнутых двигателей……………..
9.4.12. Расчет токов короткого замыкания в сети 0,38 кВ ………....
9.4.13. Проверка электрооборудования ТП 10(35)/0,4 кВ …………
9.4.14. Согласование предохранителей ПКТ-10 и автоматов по селективности ……………………………….
9.4.15. Грозозащитные и повторные заземления ………………….
9.4.17. Технико-экономические показатели ………………………..
9.5. Варианты заданий …………………………………………………
9.6. Пример выполнения курсового проекта …………………………
Приложения ……………………………………………………….
Литература ………………………………………………………...
Раздел 1. Электрические нагрузки
Для проектирования электроснабжения населенных пунктов, производственных сельскохозяйственных объектов, линий электропередачи, подстанций и станций необходимо знание электрических нагрузок.
Электрическая нагрузка – непрерывно
изменяющаяся величина, которая носит
случайный характер и подчиняется
вероятностным законам. В основу практикума
по расчету электрических нагрузок в
сетях 0,38…110 кВ сельскохозяйственного
назначения положено суммирование
расчетных нагрузок, заданных в
вероятностной форме на вводах потребителей
или на шинах трансформаторных подстанций,
т.е. математическими ожиданиями
и
и среднеквадратическими отклонениями
и Q.
Ниже приводятся практические приемы суммирования электрических нагрузок, основанные на применении коэффициентов одновременности или добавок мощностей (рис. 1.1).
Расчетные нагрузки (наибольшие нагрузки в течение получаса в конце расчетного периода) определяют для дневного Pд(Qд) и вечернего Pв(Qв) максимумов нагрузок.
Расчетные нагрузки в вероятностной форме на вводе в сельский жилой дом без электроплит принимают в зависимости от удельного годового электропотребления за предыдущий год (приложение 1).
Расчетные нагрузки на вводе в благоустроенные квартиры в городах и поселках городского типа принимают 4 кВт с газификацией и 5 кВт – без газификации, в жилых домах с электроплитами – 6 кВт, с электроплитами и водонагревателями – 7,5 кВт. При наличии бытовых кондиционеров расчетные нагрузки увеличивают на 1 кВт. Максимальные нагрузки на вводах производственных потребителей, общественных учреждений и коммунальных предприятий принимают по данным табл. 1.1, 1,2 [2] и приложение 2.
Нагрузка наружного освещения территории хозяйственных центров принимается равной 250 Вт на одно помещение и 3 Вт на погонный метр длины периметра хоздоговора, наружное освещение торговых центров и площадей – 0,5 Вт/м2.
Нагрузка уличного освещения принимается по нормам:
для поселковых улиц с асфальтобетонным покрытием при ширине проезжей части 5…7 м – 11 Вт/м; при ширине 9…12 м – 13 Вт/м;
для поселковых дорог с покрытием простейшего типа при ширине проезжей части 5…7 м – 5,5 Вт/м, а при ширине 9…12 м – 7 Вт/м;
для улиц и дорог местного значения при ширине 5…7 м – 3 Вт/м; при ширине 9…12 м – 4,5 Вт/м.
Расчетную нагрузку группы потребителей определяют с помощью коэффициента одновременности Кодн, представляющего отношение значения совмещенного максимума нагрузки к сумме максимумов нагрузок отдельных потребителей:
(1)
где Sд, Sв – расчетные дневная и вечерняя нагрузки на вводе в группу потребителей, на участке линии, на шинах трансформаторной подстанции.
Таблицы коэффициентов одновременности для суммирования электрических нагрузок даны в приложении 3–5.
Если нагрузки потребителей отличаются более чем в 4 раза, то их следует суммировать, учитывая добавки мощностей (приложения 6 и 7), которые учитывают неодновременность режима работы потребителей. При этом к бóльшей из двух слагаемых нагрузок прибавляют добавку от меньшей [2]:
S1 – нагрузка 1-го потребителя;
S2 – нагрузка 2-го потребителя,
если
S1 > S2, то S0-1 = S1 + ΔS2. (2)
0
1 2
Шины п.ст
S1 S2
Рис. 1.1. Суммирование электрических нагрузок с помощью «добавок мощностей»
Если известен только один максимум нагрузки потребителей (дневной или вечерний), то можно определить недостающий, используя коэффициенты участия потребителей в вечернем или дневном максимуме нагрузок:
жилые дома: Куч.в = 1; Куч.дн = 0,3;
производственные потребители: Куч.в = 0,6; Куч.дн = 1;
жилые дома с электроплитами: Куч.в = 1; Куч.дн = 0,5.
При наличии в районе электроснабжения сезонных потребителей расчетные нагрузки сети определяют с учетом коэффициента сезонности (приложение 8).
Если сезонная нагрузка составляет летом более 30, весной – более 20, а осенью более 10 % от традиционной несезонной нагрузки, то, кроме зимнего максимума нагрузки, необходимо рассчитывать максимум соответствующего сезона.
Задача 1.1
Определить расчетную максимальную нагрузку на перспективу 5 лет, если существующее электропотребление за предыдущий период составляет Wсущ = 1750 кВтч/дом.
Расчетная максимальная (вечерняя) нагрузка на вводе в дом в конце 5-го года ожидается равной Р = 307 кВт/дом. Значение нагрузки определяется по номограмме (см. приложение 1). Расчетная нагрузка определена по графической зависимости, соответствующей 7 годам в предположении, что существующее электропотребление известно за прошедший год, а ввод в эксплуатацию ожидается через год. В случае, когда обследование объектов и проектирование электрических сетей осуществляется в другие сроки, следует учитывать фактически затрачиваемое время.
Расчетная нагрузка дневная на вводе в дом составляет 0,3…0,4 от вечерней нагрузки:
Рд = (0,30,4)Рв = 0,35 ∙ 3,7 = 1,3 кВт/дом.
Задача 1.2
Определить расчетную максимальную нагрузку на вводе в группу домов, состоящую из 5, 10, 15 домов. Существующее электропотребление равно: Wсущ = 1500 кВт∙ч/дом.
Расчетная максимальная (вечерняя) нагрузка на вводе в один дом:
Рв = 3,3 кВт/дом (см. приложение 1).
Расчетная дневная нагрузка на вводе в один дом
Рд = 0,35 ∙ 3,3 = 1,16 кВт/дом.
Расчетная вечерняя нагрузка на вводе в 5 домов:
Рв(5д) = Рв(1д)nдКодн = 3,3 ∙ 5 ∙ 0,53 = 8,74 кВт,
где nд – количество домов; Кодн – коэффициент одновременности;
на вводе в 10 домов
Рв(10д) = Рв(1д)nдКодн = 3,3 ∙ 10 ∙ 0,42 = 13,86 кВт;
на вводе в 15 домов
Рв(15д) = Рв(1д)nдКодн = 3,3 ∙ 15 ∙ 0,37 = 18,38 кВт.
Расчетная дневная нагрузка на вводе в 5 домов:
Рд(5д) = Рд(1д)nдКодн = 1,16 ∙ 5 ∙ 0,53 = 3,07 кВт;
на вводе в 10 домов
Рд(10д) = Рд(1д)nдКодн = 1,16 ∙ 10 ∙ 0,42 = 4,37 кВт;
на вводе в 15 домов
Рд(15д) = Рд(1д)nдКодн = 1,16 ∙ 15 ∙ 0,37 = 6,44 кВт.
Задача 1.3
Определить расчетную максимальную нагрузку на вводе в кормоцех на основе сменного графика электрической нагрузки.
Технологические процессы, длительность работы, установленные мощности электрооборудования, другие исходные данные приведены в табл. 1.1.
График активной мощности строится по данным таблицы и приведен на рис. 1.2.
Так как максимальная нагрузка, равная 3 кВт, длится 0,1 ч, то расчетная мощность кормоцеха определяется как среднеквадратическое значение нескольких пиковых нагрузок:
(3)
Электропотребление за смену, определяемое по графику:
Wсмены = 26 + 23 + 151 + 20,5 + 20,5 + 41 + 81 + 30,2 + 133 + 20,5 + 30,5 =
= 89,1 кВтч/смена.
Таблица 1.1
Исходные данные для построения графика электрических нагрузок
Технологическая операция |
Название и продолжительность технологической операции, ч |
Рабочая машина |
Установленная мощность двигателя Руст, кВт |
кпд двигателя η, о.е. |
Коэффициент загрузки Кз, о.е. |
Потребляемая мощность Рп, кВт |
Количество продукции, т |
Производительность машины т/ч |
Длительность работы, ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
Освещение (0…6) |
– |
2,0 |
– |
1 |
2 |
– |
– |
6,0 |
2 |
Снабжение паром (0…1,5), (3…4,5) |
Паровой котел |
2,0 |
0,75 |
0,75 |
2 |
– |
1,2 |
3,0 |
3 |
Измельчение соломы (1…1,5) (2,5…3) |
РСС-6Б |
17,0 |
0,88 |
0,78 |
15 |
2 |
2,0 |
1,0 |
4 |
Подача сенной муки (0,75…1) (2,25…2,5) |
ПСН-10 |
2,2 |
0,80 |
0,73 |
2 |
2 |
4,0 |
0,5 |
5 |
Загрузка соломы (0,75…1) (2,25…2,5) |
ТС-40С |
2,2 |
0,79 |
0,79 |
2 |
2 |
4,0 |
0,5 |
6 |
Подача корнеплодов (1,5…2,0) (4,5…5) |
ТК-5Б |
3,7 |
0,78 |
0,83 |
4 |
4 |
4,0 |
1,0 |
7 |
Измельчение корнеплодов (1,5…2), (4,5…5) |
ИСК-5А |
8,5 |
0,85 |
0,8 |
8 |
4 |
4,0 |
1,0 |
8 |
Подача концентрированных кормов (1,5…1,6) (4…4,1) |
ПК-6 |
2,6 |
0,81 |
0,93 |
3 |
0,6 |
3,0 |
0,2 |
9 |
Приготовление кормов (1…2), (3…5) |
С-12 |
13,6 |
0,84 |
0,8 |
13 |
7 |
2,3 |
3,0 |
10 |
Выгрузка кормов (2…3,5), (5…5,25) |
ТС-40М |
3,0 |
0, 85 |
0,6 |
2 |
7 |
15,0 |
0,5 |
11 |
Уборка и вентиляция (5,5…6) |
– |
2,8 |
0,85 |
0,85 |
3 |
4 |
8,0 |
0,3 |
Рис. 1.2. График электрической нагрузки*
* На графике прямоугольник с номером соответствует технологической операции (см. табл. 1.1)
Задача 1.4
Определить расчетные нагрузки на вводах потребителей, на участках воздушных линий, на шинах ТП 10/0,4 кВ для схемы, приведенной на рис. 1.3. Существующее электропотребление на один дом, по данным энергосбыта, составляет 1500 кВт∙ч/дом.
Улицы в поселке местного значения шириной 10 м, высотой подвеса светильников составляет 7 м; общая длина улиц – 1 км.
Коровники для привязного содержания с механизированным доением, уборкой навоза и электронагревателем (один на 100 гол. и три на 200 гол.). Магазин на два рабочих места (смешанный ассортимент).
Сельская поликлиника на 150 посещений в смену.
Общеобразовательная школа с мастерской на 190 учащихся.
Здание местной администрации на 15…25 рабочих мест.
5 ; 2 –
дневная нагрузка, кВ∙А; 4 – вечерняя
нагрузка, кВ∙А;
5 – наименование
потребителя
Рис. 1.3. Схема электроснабжение поселка: 1 – коровник на 100 гол.; 2 – коровник на 200 гол.; 3 – кормоцех; 4 – сенажная башня; 5 – магазин; 6 – административное здание; 7 – поликлиника; 8 – школа; Д10, Д15, Д20 – число жилых домов
Расчетная нагрузка вечернего максимума на вводе в жилой дом определяется по номограмме на 7 лет (см. приложение 1) в зависимости от существующего электропотребления 1500 кВт∙ч/дом, что составляет 3,3 кВт/дом.
Расчетные нагрузки вечернего максимума на вводах в жилые дома определяются с учетом коэффициента одновременности (см. приложение 3):
(4)
Нагрузка дневного максимума находится с учетом коэффициента участия Куч = (0,30,4):
(5)
Расчетные нагрузки на вводах в производственные и общественные здания взяты из приложения 4 (РУМ ноябрь, 1981 г.[10]) и сведены в приложение 2.
Из приложения 2 взяты значения Рmax и Qmax дневного и вечернего максимумов нагрузки. Smax определено по формуле
(6)
Расчетные нагрузки дневного и вечернего максимумов на участках воздушных линий рассчитываются по формуле (2).
кВА;
кВА;
кВА;
кВА.
Таблица 1.2
Расчетные нагрузки производственных и общественных зданий
Потребители |
Дневная нагрузка |
Вечерняя нагрузка |
||||
Р, кВт |
Q, квар |
S, кВ∙А |
Р, кВт |
Q, квар |
S, кВ∙А |
|
Магазин на 2 рабочих места |
2 |
– |
2,00 |
4 |
– |
4,00 |
Административное здание |
15 |
10 |
18,03 |
8 |
– |
8,00 |
Школа на 190 учащихся |
14 |
7 |
15,65 |
20 |
10 |
22,36 |
Поликлиника |
15 |
8 |
17,00 |
30 |
20 |
36,05 |
Коровник на 100 гол. |
10 |
8 |
12,80 |
10 |
8 |
12,80 |
Коровник на 200 гол. |
17 |
13 |
21,40 |
17 |
13 |
21,40 |
Кормоцех |
50 |
45 |
67,27 |
50 |
45 |
67,27 |
Сенажная башня |
10 |
8 |
12,80 |
– |
– |
– |
Результаты расчетов по воздушным линиям 1 и 2 сведены в табл. 1.3.
Расчетная нагрузка на вводе ТП 10/0,4 кВ определяется путем суммирования нагрузок отходящих линий с учетом коэффициента одновременности или с использованием добавок:
кВА;
кВА.
Таблица 1.3
Расчетные нагрузки воздушных линий 1 и 2
Участок воздушных линий |
Sд, кВ∙А |
Sв, кВ∙А |
Участок воздушных линий |
Sд, кВ∙А |
Sв, кВ∙А |
Линия 1 |
Линия 2 |
||||
0-1 |
113,4 |
105,5 |
0-1 |
55,2 |
109,34 |
1-2 |
105,5 |
105,5 |
1-2 |
52,3 |
100,94 |
2-3 |
55,9 |
55,9 |
2-3 |
39,9 |
93,74 |
3-4 |
29,3 |
29,3 |
3-4 |
26,5 |
69,14 |
|
|
|
4-5 |
15,65 |
45,64 |
|
|
|
5-6 |
11,75 |
34,04 |
Нагрузка уличного освещения рассчитывается в соответствии с нормами (РУМ ноябрь, 1981 г.) (приложение 9) [10]:
P = Po 1 = 4,5 1000 = 4,5 кВт.
Суммарная расчетная нагрузка на вводе ТП 10/0,4 кВ с учетом уличного освещения:
SТП в = 182 + 4,5 = 186,5 кВ∙А;
SТП д = 151 кВ∙А.
Мощность трансформатора на ТП 10/0,4 кВ выбирают по большему (в данном случае вечернему) максимуму нагрузки.
Задача 1.5
Определить расчетную нагрузку на участках воздушной линии 10 кВ для схемы, показанной на рис. 1.4. ТП 5, 6, 7 питают производственных потребителей. Остальные – коммунально-бытовых и смешанных.
Рис. 1.4. Расчетная схема воздушной линии 10 кВ
Расчет нагрузки начинается с конца воздушной линии (участок 6–8). Заполнение табл. 1.4 начинается также с конца линии.
Расчетную максимальную нагрузку на участках воздушной линии 10 кВ получают путем суммирования нагрузок ТП 10/0,4 кВ отдельно для вечернего и дневного максимума с учетом коэффициента одновременности или по добавкам мощностей (см. приложение 7).
Электрическая нагрузка на участке 6-8 определяется как:
S6-8д = SТП8д + ΔSТП9(д) = 105 + 44 = 149 кВ∙А;
S6-8в = SТП8в + ΔSТП9(в) = 150 + 106 = 256 кВ∙А.
Результаты расчетов электрических нагрузок дневного и вечернего максимумов для остальных участков сведены в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Дневные и вечерние максимумы электрических нагрузок по участкам
Расчетный участок |
Sд, кВ∙А |
Sв , кВ∙А |
Расчетный участок |
Sд, кВ∙А |
Sв , кВ∙А |
0–1 |
439,0 |
801,5 |
3–5 |
254,0 |
419,5 |
1–2 |
144,0 |
220,0 |
5–ТП5 |
110,0 |
80,0 |
2–ТП1 |
100,0 |
120,0 |
5–6 |
287,0 |
360,0 |
2–ТП2 |
60,0 |
130,0 |
6–7 |
172,0 |
138,0 |
1–3 |
330,0 |
631,5 |
7–ТП6 |
90,0 |
65,0 |
3–4 |
102,4 |
270,0 |
7–ТП7 |
105,0 |
90,0 |
4–ТП3 |
45,0 |
120,0 |
6–8 |
149,0 |
256,0 |
4–ТП4 |
70,0 |
180,0 |
8–ТП8 8–ТП9 |
105,0 60,0 |
150,0 140,0 |
Задача 1.6
Определить расчетную нагрузку на участках воздушной линии 10 кВ для схемы, показанной на рис. 1.5. ТП 3, 4, 6, 8 – питают сезонных потребителей (закрытый грунт на электрообогреве).
Проверяют, какую часть от традиционной нагрузки составляет сезонная. Для нашего случая (закрытого грунта на электрообогреве – весенних сезонных потребителей), если суммарная нагрузка сезонных потребителей составляет более 20 %, то, кроме традиционного зимнего максимума нагрузки, следует рассчитать и весеннюю нагрузку. При этом обычная нагрузка участвует в нагрузке интересующего нас сезона не полностью, а какой-то частью (см. приложение 8).
Сезонная нагрузка дневная и вечерняя равны: Sсез(д.в) = 1030 кВ∙А; обычная традиционная: Sд = 420 кВ∙А, Sв = 660 кВ∙А.
Сопоставление их значений приводит к выводу о необходимости расчета как зимнего, так и весеннего максимумов нагрузки (для определения бóльшего значения).
Рис. 1.5. Расчетная схема воздушной линии 10 кВ
Расчет проводится, как обычно, с учетом коэффициента одновременности или по добавкам мощностей. Особенностью расчета при наличии сезонных потребителей является введение коэффициента участия сезонного потребителя в зимнем максимуме (в нашем случае 0,3) и коэффициента участия традиционных потребителей в весеннем максимуме (для нашего случая 0,8). Результаты расчета приведены в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Расчет зимнего и весеннего максимумов нагрузки
Расчетные участки |
Зимний |
Весенний |
Расчетные участки |
Зимний |
Весенний |
||||
Sд, кВ∙А |
Sв, кВ∙А |
Sд, кВ∙А |
Sд, кВ∙А |
Sд, кВ∙А |
Sв, кВ∙А |
Sд, кВ∙А |
Sд, кВ∙А |
||
0–1 |
523,0 |
707,5 |
1061,0 |
1183,0 |
6–ТП5 |
90,0 |
120,0 |
72,0 |
96,0 |
1–2 |
108,4 |
167,0 |
86,0 |
133,5 |
6–ТП6 |
90,0 |
90,0 |
300,0 |
300,0 |
2–ТП1 |
80,0 |
110,0 |
64,0 |
80,0 |
5–7 |
233,0 |
343,5 |
397,0 |
472,0 |
2–ТП2 |
40,0 |
90,0 |
32,0 |
72,0 |
7–8 |
136,0 |
212,5 |
321,0 |
370,0 |
1–3 |
443,0 |
578,0 |
997,0 |
1083,0 |
8–ТП7 |
70,0 |
150,0 |
56,0 |
120,0 |
3–4 |
119,0 |
119,0 |
405,0 |
405,0 |
8–ТП8 |
84,0 |
84,0 |
280,0 |
280,0 |
4–ТП3 |
60,0 |
60,0 |
200,0 |
200,0 |
7–9 |
128,4 |
169,5 |
102,0 |
135,2 |
4–ТП4 |
75,0 |
75,0 |
250,0 |
250,0 |
9–ТП9 |
100,0 |
110,0 |
80,0 |
88,0 |
3–5 |
353,0 |
488,5 |
677,0 |
764,0 |
9–ТП10 |
40,0 |
80,0 |
32,0 |
64,0 |
5–6 |
157,0 |
187,0 |
353,5 |
371,5 |
|
|
|
|
|
В данной задаче максимальная нагрузка – в весеннем сезоне, вечерняя Sв max = 1183 кВ∙А.
Задача 1.7
Рассчитать электрическую нагрузку на шинах РТП 110/10 кВ, если известна мощность отходящих ВЛ 10 кВ (рис. 1.6):
S3
S1
S2
шины
10 кВ
РТП 110/10 кВ
S4 |
Нагрузка отходящих ВЛ S1 = 1500 кВ∙А S2 = 1000 кВ∙А S3 = 2000 кВ∙А S4 = 1500 кВ∙А |
* РТП 110/10 кВ – районная трансформаторная подстанция напряжением 110/10 кВ.
Рис. 1.6. Схема РТП 110/1 кВ
Расчетная электрическая нагрузка на шинах РТП может быть рассчитана либо с учетом коэффициента одновременности Кодн по формуле (1), либо с помощью добавок мощностей по формуле (2).
Электрическая нагрузка на шинах РТП определяется:
а) с помощью коэффициента одновременности
кВА,
где Кодн – коэффициент одновременности, значение которого взято из приложения 4;
б) с помощью добавок мощностей
кВА
(таблица добавок мощностей для напряжения 6…35 кВ дана в приложении 7)
Задача 1.8
Рассчитать электрическую нагрузку на участках воздушной линии 110 кВ, изображенной на рис. 1.7.
РТП1
–
РТП1
Районная трансформаторная
подстанция N 1, Sд/Sв кВ∙А
10,1
0 12,5 1 9,5 2
15 РТП
2
19,1 3
РТП 3
18,3
РТП 4
Рис. 1.7. Схема воздушной линии 110 кВ
Электрическая нагрузка на участках ВЛ 110 кВ рассчитывается с помощью коэффициента одновременности (см. приложение 5):
кВА;
кВА;
кВА;
кВА;
Задача 1.9
Определить потребление электрической энергии сельскохозяйственными потребителями области на 2015–2020 годы путем экстраполяции временных рядов электропотребления за 16 лет.
Значения потребления электрической энергии сельским хозяйством, взятые из областных отчетов, приведены в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Потребление электрической энергии по годам
Годы |
1995 |
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
млн кВт∙ч |
90,0 |
106,2 |
127,4 |
154,2 |
178,9 |
211,1 |
247,0 |
286,5 |
Годы |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
млн кВт∙ч |
339,5 |
376,8 |
429,5 |
481,1 |
543,6 |
619,7 |
712,7 |
784,0 |
Потребление электроэнергии в t-м году находят по полиному второй степени (параболе):
Wt = a + вt + ct2, (7)
где а, в, с – коэффициенты полинома, определяемые методом наименьших квадратов; t – год прогноза.
Коэффициенты а, в, с для четного числа наблюдений определяют по уравнениям:
(8)
Для удобства вычислений годы обозначают следующим образом:
Годы |
1995 |
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
Условные обозначения |
–15 |
–13 |
–11 |
–9 |
–7 |
–5 |
–3 |
–1 |
Годы |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
Условные обозначения |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
где n – число лет, за которые имеются данные об электропотреблении.
В задаче n = 16 (с 1992 по 2007 г.)
Значения ∑t2 и ∑t4 вычисляют по формулам:
Для удобства вычислений составляется табл. 1.7 вспомогательных расчетов для дальнейшего определения коэффициентов полинома.
Таблица 1.7
Расчет коэффициентов полинома
Год |
t |
Wt |
t2 |
Wtt |
Wtt2 |
1995 |
–15 |
90,0 |
225 |
–1350,0 |
20250,0 |
1996 |
–13 |
106,2 |
169 |
–1380,6 |
17948,0 |
1997 |
–11 |
127,4 |
121 |
–1401,4 |
15415,0 |
1998 |
–9 |
154,2 |
81 |
–1387,8 |
12490,0 |
1999 |
–7 |
178,9 |
49 |
–1252,3 |
8766,0 |
2000 |
–5 |
211,1 |
25 |
–1055,5 |
5278,0 |
2001 |
–3 |
247,0 |
9 |
–741,0 |
2223,0 |
2002 |
–1 |
286,5 |
1 |
–286,5 |
286,5 |
2003 |
1 |
339,5 |
1 |
339,5 |
339,5 |
2004 |
3 |
376,8 |
9 |
1130,4 |
3391,0 |
2005 |
5 |
429,5 |
25 |
2147,5 |
10738,0 |
2006 |
7 |
481,1 |
49 |
3367,7 |
23574,0 |
2007 |
9 |
543,6 |
81 |
4892,4 |
44032,0 |
2008 |
11 |
619,7 |
121 |
6816,7 |
74984,0 |
2009 |
13 |
712,7 |
169 |
9265,1 |
120446,0 |
2010 |
15 |
784,0 |
225 |
11760,0 |
176400,0 |
ИТОГО |
∑Wt = 5688 |
∑t2 = 1360 |
∑Wtt = 30864 |
∑Wtt2 = 536561 |
|
Коэффициенты полинома а, в, с равны:
Таким образом, Wt = 306,2 + 22,7t + 0,58t2.
Подставив соответствующие значения t, получим следующие расчетные уровни электропотребления:
на 2015 год (t = 25) W2015 = 1236,2 млн кВт∙ч;
на 2020 год (t = 35) W2020 = 1811,2 млн кВт∙ч.