Исследование диэлектрических потерь
Три одножильных кабеля длиной L (км) напряжением U (кВ) питают нагрузку общей мощностью P (кВт) при cos=1. Сечение жилы кабеля выбрать по току нагрузки. Параметры нагрузки см. таблицу 2.1[1] в соответствии с вариантом. Материал жилы и изоляции принять в соответствии с вариантом по таблице 2.2 [1].
По условию электрического пробоя рассчитать минимальное значение толщины изоляции dmin и, приняв её за расчётную толщину, определить величину потерь мощности в жилах Pж (Вт) и потери мощности в изоляции Pиз. (Вт) всех трёх кабелей, а также годовые потери электроэнергии в жилах кабелей и их изоляции, если считать, что нагрузка в течение года была неизменна.
Расчёт провести дважды: сначала считая напряжение переменным частотой f=50 Гц, затем постоянным.
Технические параметры диэлектриков принять по приложению 1, проводников – по приложению 2, допустимые токи кабелей с различными видами изоляции – по приложению 3 методических указаний [1].
Исходные данные (по шифру 03)
По последней цифре 5. По предпоследней цифре 8.
L, км
U, кВ
P, кВт
Жила Изоляция
11
6,3
620
Медь Кабельная бумага КВ
Найти: dmin;Pж;Pиз.;W при переменном и постоянном токах
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
По условию электрического пробоя минимальное значение толщины изоляции: dmin=1,15мм.
Величина потерь мощности в жилах: Pж=12,604∙103 Вт.
Величина потерь мощности в изоляции трёх кабелей: Pиз=369,82 Вт.
Годовые потери электроэнергии в жилах кабелей и их изоляции: W=113,65 МВт.
Решение
Для переменного напряжения Uс частотой f=50 Гц
Определим потери мощности на жилах. При выборе сечения проводников по условию нагревания или по экономической плотности тока необходимо определить величину расчетного (номинального) тока линии. Для трехфазного электроприемника величина расчетного тока (А) определяется по формуле
Iн=P3Ucosφ
где P- данная мощность приемника, кВт; U- данное номинальное напряжение на зажимах приемника, кВ; cosφ - коэффициент мощности приемника (также дано).
Iн=P3Ucosφ=6203∙6,3∙1=56,89 А.
Ток в каждой жиле
Iж=Iн3=56,89 3=18,96 А.
По полученной токовой нагрузке из приложения 3 [1, стр
. 19] выбираем жилы с сечением S=16 мм2 (допустимый длительный ток для кабелей с медними жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и не стекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, в воздухе).
Определяем потери мощности во всех 3-х жилах:
Pж=3Iж2Rж.
Сопротивление жилы
Rж=ρ∙LS,
где ρ=0,017 мкОМ∙м- удельное сопротивление меди (приложение 2 [1])
Тогда
Pж=3∙Iж2∙ρ∙LS=3∙18,962∙1,7∙10-8∙1100016∙10-6=12,604∙103 Вт.
Pж=12,604∙103 Вт.
Определим потери мощности в изоляции:
Pиз=3∙U2∙ω∙C∙tgδ, (1)
где C- емкость изоляции кабеля (как цилиндрического конденсатора);
ω=2πf=314 радс- циклическая частота тока
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
