Расчет электрических сетей по потере напряжения

Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0, 4 кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле

 

DU_р= 105 - U_min-DU_т, (3.8)

где 105 – напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %; U_min – наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 % [18]); DU_т – потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки b и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по табл. 3.2, или по выражению

 

DU_т = b (U_аcosj + U_рsinj), (3.9)

где b - коэффициент загрузки трансформатора; U_а и U_р – активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые определяются следующими выражениями:

 

U_а = Р_к / S_ном 100; (3.10)

, (3.11)

где Р_к – потери короткого замыкания, кВт;

S_ном – номинальная мощность трансформатора, кВ× А;

U_к – напряжение короткого замыкания, %.

Значения Р_ки U_кможно определить по таблице 3.3.

Таблица 3.2

Потери напряжения в трансформаторах

Мощность трансформатора, кВ× А	Потери напряжения в трансформаторах DUт, при различных значениях коэффициента мощности и коэффициенте загрузки b = 1*
1, 0	0, 9	0, 8	0, 7	0, 6	0, 5
1600, 2500	1, 7 1, 5 1, 4 1, 2 1, 1 1, 0	3, 3 3, 2 3, 1 3, 4 3, 3 3, 3	3, 8 3, 7 3, 7 4, 1 4, 1 4, 1	4, 1 4, 1 4, 0 4, 6 4, 6 4, 5	4, 3 4, 3 4, 2 4, 9 5, 0 4, 9	4, 4 4, 4 4, 4 5, 2 5, 2 5, 2

 

* Для определения DU_т его значение, найденное по таблице, следует умножить на фактическое значение коэффициента загрузки b.

Таблица 3.3

Значения Р_к и U_к.

Мощность трансформатора, кВ× А
Потери, кВт	Рхх	0, 73	1, 05	1, 45	2, 27	3, 3	4, 5	6, 2
Рк	2, 65	3, 7	5, 5	7, 6	11, 6	16, 5	23, 5
Напряжение, Uк %	4, 5	4, 5	4, 5	5, 5	5, 5	5, 5	5, 5

 

Потери напряжения при заданном значении сечения проводов можно определить по выражению

DU = M /СS. (3.12)

И наоборот при заданном значении потери напряжения можно определить сечение провода

S =M / C DU, (3.13)

где М – момент нагрузки, кВт× м; С – коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети (определяется по таблице 3.4).

 

Таблица 3.4

Значение коэффициента С

Номинальное напряжение сети, В	Система сети, род тока	Коэффициент С проводов
медных	алюминиевых
380/220	Трехфазная с нулем	72, 4
380/220	Двухфазная с нулем	32, 1	19, 6
	Однофазная с нулем	12, 1	7, 4
	Двухпроводная, переменного и постоянного тока	0, 4 0, 324 0, 036	0, 244 0, 198 0, 022

 

Метод определения момента нагрузки выбирается в зависимости от конфигурации сети освещения:

в простом случае (рис. 3.8 а) момент определяется как произведение расчетной нагрузки ламп на длину участка сети

L

Pр

ЩО

а)

 

М = Р_р L (3.14)

в проектной практике осветительная сеть имеет более сложную конфигурацию (рис. 3.8 б), тогда момент нагрузки можно определить по выражению

L L1 L2

P1 P2 P3

ЩО

б)

 

М = Р₁ L + P₂(L + L₂) + P₃ (L +L₂ + L₃) =

= L(P₁ +P₂+P₃)+L₁ (P₂+P₃) + L₂ P₃ (3.15)

для сети с равномерно распределенной нагрузкой (рис. 3.8, в) момент нагрузки определяется, как произведение мощности ламп на половину длины групповой линии.

 

М = SP_р× [L + (L₁ + L₂)/2], (3.16)

где L – длина участка сети от группового щитка до первого светильника в ряду, м.

L L1 L2

P1 P2 P3

L + (L1 + L2)/ 2

ЩО

в)

 

 

Рис. 3.8. Конфигурация сети освещения:

а – простая сеть; б – сложная сеть с неравномерно распределенной нагрузкой; в – сложная сеть с равномерно распределенной нагрузкой

 

Для сети более сложной конфигурации, когда участки сети имеют разное количество фазных проводов, определяется приведенный момент по выражению

М_пр = SМ +aS m, (3.17)

где SМ – сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке;

Sm – сумма моментов, питаемых через данный участок линии с иным числом проводов, чем на данном рассчитываемом участке;

a – коэффициент приведения моментов (определяется по табл. 3.5).

Таблица 3.5.

Значение коэффициентов приведения моментов

Линия	Ответвление	Коэффициент приведения моментов a
Трехфазное с нулем Трехфазное с нулем Двухфазное с нулем Трехфазная без нуля	Однофазное Двухфазное с нулем Однофазное Двухпроводное	1, 85 1, 39 1, 33 1, 15

 

Расчет сети на наименьший расход проводникового материала выполняется по формуле

 

S = (SM + aSm)/ C DU_р, (3.18)

где DU_р – расчетные потери напряжения, %, допустимые от начала данного рассчитываемого участка до конца сети.

По формуле 3.18 определяется сечение на первом (головном) участке сети освещения, начиная от источника питания и округляется до ближайшего большего стандартного значения, удовлетворяющего допустимому нагреву. По выбранному сечению данного участка определяется фактическая потеря напряжения в нем. Последующий участок сети рассчитывается по допустимой потере напряжения от места его присоединения, т.е. от расчетной допустимой потери напряжения должно быть вычтено значение фактической потери напряжения на предыдущем питающем участке.

 

Пример 4. Определить момент нагрузки для групповой сети электроосвещения (рис. 3.9) и выбрать сечение проводов, при условии, что допустимая потеря напряжения (DU_р) от группового щитка ЩО равна 2, 5%.

Решение. Определим момент нагрузки по формуле 3.14

М = 25 (1000 + 1000 + 1000) +12 (1000 +1000) + 6 × 1000 =

= 75 + 24 + 6 = 105 кВт× м

Определим сечение провода по формуле 3.13

S = 105 / 44 × 2, 5 = 0, 95 мм²

Ближайшее большее стандартное сечение провода, удовлетворяющее механической прочности и допустимому нагреву, 2, 5мм².

L=25 м L1=12 м L2=6 м

P1=1000 Вт P2=1000 Вт P3=1000 Вт

ЩО

DUщо=2, 5 %

 

Рис. 3.9. Схема к примеру 4

Пример 5. Определить сечение жил кабелей на участках от КТП до МЩ1 иот МЩ1 до ЩО1 (рис. 3.10). Мощность трансформатора КТП 250 кВ× А, коэффициент мощности нагрузки его 0, 8, коэффициент загрузки 1.

 

Решение. Определим потери напряжения в трансформаторе по таблице 3.2 DU_т = 3, 7 %.

Располагаемую допустимую потерю напряжения определим по формуле 3.7

DU_р = 105 – 95 – 3, 7 = 6, 3 %

Определим момент нагрузки М₁ и М₂

М₁ = L₁× Р_1-5 = 50 × 19, 2 = 960 кВт× м;

М₂ = L₂× Р_1-5 = 12 × 19, 2 = 230, 4 кВт× м;

М₃ = L₃× Р₁ = 6× 6 = 36 кВт× м;

М₄ = L₄× Р₄ = 6× 6 = 36 кВт× м;

М₅ = L₅× Р₅ = 6× 6 = 36 кВт× м;

m₇ = m₆ = 6× 0, 6 = 3, 6 кВт× м.

Приведенный момент

М_{пр L1} = М₁ + М₂ + М₃ + М₄ + М₅ + a(m₆ + m₇) =

= 960 +230, 4 + 36 +36 +36 +1, 85(3, 6 + 3, 6) = 1311, 7 кВт× м.

Определим сечение жил кабеля на участке L₁

S = 1311, 4 / 44 × 6, 3 = 4, 7 мм².

Принимаем сечение кабеля от трансформатора КТП до МЩ сечением 5´ 6 мм², который проходит и по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на участке L₁ составит

DU_ф= 960 / 44 × 6 =3, 6 %.

Располагаемые потери напряжения для последующего участка сети от МЩ1 до ЩО1 составят

DU = 6, 3 – 3, 6 = 2, 7 %.

Для определения сечения жил кабеля на втором участке L₂ определим приведенный момент М_пр.L2

М_{пр L2} = 230, 4 + 36 + 36 + 36 + 1, 85× 7, 2 = 351, 72 кВт× м;

S = 351, 72 / (44 × 2, 7) = 2, 96 мм².

Выбираем кабель сечением 5´ 6 мм², несмотря на то, что по потере напряжения можно было бы выбрать и кабель сечением 4 мм², однако последний не проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на участке L₂ составит

DU_ф = 243, 72 / (44 × 6) = 0, 9 %.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

DU = 2, 7 – 0, 9 = 1, 8 %.

 

L3=6 м L4=6 м L5=6 м L6=6 м L7=6 м

Р1=6000 Вт Р2=6000 Вт Р3=6000 Вт Р4=600 Вт Р5=600 Вт

ШО1

L2=12 м

Рр=0

L1=50 м

Т 0, 4 кВ МЩ1

 

Рис. 3.10. Схема к примеру 5

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. CAL – выход генератора калибровочного напряжения,
2. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
3. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
4. Алгебраическая сумма всех электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной (какие бы процессы ни происходили внутри этой системы).
5. АНАЛИЗ И РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
6. Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях
7. Архитектура сотовых сетей связи и сети абонентского доступа
8. АХ – это зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного напряжения.
9. Безопасность данных компьютерных сетей
10. Билет №35 .Вопрос 3 Создание защищенных сетей VPN с помощью IPSec
11. В какой последовательности необходимо выполнять технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения?
12. В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ