7. Определение допустимых потерь напряжения в сети
0,4 кВ
Исходными данными для расчета электрических сетей являются допустимые нормы отклонения напряжения. Для сельскохозяйственных потребителей при нагрузке 100% оно не должно выходить за пределы –5%, а при нагрузке 25% за пределы +5% от номинального.
Допустимые потери напряжения в линиях 10 кВ и 0.4 кВ определяются путем составления таблиц отклонения напряжения. Как правило, при составлении таблиц рассматривают ближайшую и удаленную трансформаторные подстанции в режиме максимальной (100%) и минимально (25%) нагрузки. В нашем случае следует определить потери напряжения и надбавку для проектируемой ТП.
Определяем допустимые потери напряжения и надбавку трансформатора.
Определяем отклонение напряжения:
(13)
(14)
где 
,
– отклонение напряжения при 100% и 25%
нагрузке, %;
– потеря напряжения при 100% и 25% нагрузке,
%;
– надбавки при 100% и 25% нагрузке, %.
Для нашего случая имеем, отклонение напряжения у потребителя:
(15)
где 
– отклонение напряжения у потребителя,
%;
– отклонение напряжения на шинах 10 кВ,
%;
– падение напряжения в линии 10кВ, %;
– надбавка трансформатора 10/0,4 кВ, %;
– падение напряжения в трансформаторе
10/0,4 кВ, %;
– падение напряжения в линии 0,4кВ
(складывается из падений во внешних и
внутренних сетях), %.
Таблица 8 - Отклонения и потери
напряжения
-
Элементы схемы
Нагрузка
100%
25%
Шины питающей подстанции
+6
-1
ВЛ – 10кВ
-8
-2
Трансформатор 10/0,38 кВ:
-надбавка
-потери напряжения
+5
-4
+5
-1
Линия 0,4 кВ:
-потери во внутренних сетях
-потери во внешних сетях
-4
-1,5
-2,5
0
Потребитель
-5
+1
8. Электрический расчет сети 0,4 кВ
Определим нагрузки на участках низковольтной линии, пользуясь расчетной схемой сети. Для этого производим суммирование расчетных нагрузок отдельных потребителей и групп.
Произведем расчет первого фидера.
Участок 4-5.
;
Участок 3-4.
Участок 2-3.
Участок 1-2.
Участок 9-10.
Участок 8-9.
Участок 7-8.
Участок 11-12.
;
Участок 7-11.
Участок 6-7.
Участок 1-6.
Участок ТП-1.
Аналогично производим расчет электрических нагрузок на участках других фидеров. Результаты расчета заносим в таблицу 9.
Таблица 9 Расчетная нагрузка на участках линии 380/220 В.
-
Номера расчетных участков
Расчетная нагрузка
Коэффициент мощности на участке
Надбавка,
кВт
Коэффициент одновременности
Наружное
освещение
активная, кВт
полная, кВА
4--5
2,83
7,08
3,1
7,6
0,9
0,93
-
-
-
0,40
3--4
3,83
10
4,3
10,3
0,9
0,93
-
-
0,75
0,35
2--3
4,72
11,83
5,24
12,72
0,9
0,93
-
-
0,64
0,24
1--2
22,9
13,5
25,73
14,5
0,89
0,93
2,9
3,5
-
0,11
9--10
2,27
5,7
2,5
6,1
0,9
0,93
-
-
-
0,33
8--9
3,41
12,83
3,8
13,8
0,9
0,93
-
-
0,75
0,33
7--8
4,72
11,83
5,2
12,7
0,9
0,93
-
-
0,64
0,33
Продолжение таблицы 9
-
11--12
2,83
7,08
3,14
7,61
0,9
0,93
-
-
-
0,62
7--11
5,70
8,2
5,9
8,5
0,96
0,96
1,7
4,2
-
0,22
6--7
7,82
15
8,4
16,0
0,93
0,94
-
-
0,75
0,20
1--6
10,22
17,4
10,7
18,5
0,96
0,94
2,4
2,4
-
0,11
ТП-1
24,84
23,18
27,3
25
0,91
0,94
-
-
0,75
0,66
15--16
2,27
5,7
2,5
6,1
0,9
0,93
-
-
-
0,48
14--15
3,4
8,55
3,8
9,2
0,9
0,93
-
-
0,75
0,48
20--21
2,83
7,08
3,1
7,6
0,9
0,93
-
-
-
0,37
19--20
4,63
8,88
5,1
9,5
0,9
0,93
1,8
1,8
-
0,20
18--19
17,7
6,4
20,8
6,8
0,85
0,94
2,7
5,4
-
0,24
17--18
19,1
9,9
22,5
11,25
0,85
0,88
1,4
3,5
-
0,70
13--17
25,1
17,7
28
20
0,9
0,95
6
7,8
-
0,06
13--14
4,36
10,94
4,8
11,8
0,9
0,93
-
-
0,64
0,18
ТП-13
22,1
21,48
24,5
23,0
0,9
0,94
-
-
0,75
0,22
34--35
2,27
5,7
2,5
6,1
0,9
0,93
-
-
-
0,35
32--34
3,41
12,83
3,8
13,8
0,9
0,93
-
-
0,75
0,33
32--33
2,27
5,7
2,5
6,1
0,9
0,93
-
-
-
0,26
31--32
5,11
10,94
5,7
11,8
0,9
0,93
-
-
0,64
0,24
30--31
5,36
13,45
6,0
14,5
0,9
0,93
-
-
0,59
0,29
28--30
6,02
15,11
6,7
16,2
0,9
0,93
-
-
0,53
0,40
28--29
2,83
7,08
3,1
7,6
0,9
0,93
-
-
-
0,42
28--27
6,6
16,64
7,3
17,9
0,9
0,93
-
-
0,75
0,09
27--26
6,7
16,8
7,4
18,1
0,9
0,93
-
-
0,75
0,33
25--26
8,97
22,4
10
24,1
0,9
0,93
-
-
0,75
0,22
22--25
10,57
23
12
25
0,88
0,93
1,8
0,6
-
0,31
23--24
11,8
5,4
14,6
5,7
0,81
0,94
1,8
4,4
-
0,33
ТП-22
15,6
20,85
18,4
22,4
0,85
0,93
-
-
0,75
0,35
-
10,75
Уточним суммарную нагрузку на шинах ТП. Она получается путем суммирования расчетных нагрузок отходящих от ТП линий.
Так как расчетная нагрузка в вечерний максимум выше, то расчет мощности ТП ведем по вечернему максимуму.
Активная нагрузка ТП с учетом уличного освещения:
Определим
значение коэффициента мощности ТП:
Определяем полную расчетную мощность ТП:
Определяем мощность трансформатора по полной расчетной мощности. Принимаем S=100 кВА.
Принимаем из приложения трансформатор типа ТМ-100/10-У1 с параметрами:
Рх=0,51 кВт, Рк=2,65 кВт, Uк=6,5%.
Для прокладки трасс воздушных линий 0,4 кВ применяем самонесущие изолированные провода марки СИП-4. Производим выбор сечения проводов линии 0,4 кВ по нагреву.
Определяем расчетный ток нагрузки на участках:
(16)
где – наибольшая расчетная нагрузка на участке, кВт;
– номинальное напряжение сети, кВ,
.
Для участка 19-20 линии №1, отходящей от МТП:
По расчетному току нагрузки ориентировочно определяем табличное значение сечения проводника Fтабл и соответствующую ему величину табличного тока Iтабл.
Расчетному току на участке 4-5
соответствуют Iтабл=Iдоп=50
А и сечение провода СИП-4х50. Допустимый
ток нагрузки проводов указан при
температуре окружающей среды 25˚С,
скорости ветра 0,6 м/с и интенсивностью
солнечной радиации 1000 Вт/м2.
Согласно ТКП-385-2012 по условиям механической прочности минимально допустимое сечение СИП на магистралях и линейных ответвлениях во 2 районе по гололеду должно быть 35 мм2.
Аналогично рассчитываем остальные участки и остальные фидеры, и результаты расчетов сводим в таблицу 10.
Таблица 10 - Предварительное
определение сечения проводов на участках
линий, отходящих от МТП с учетом
механической прочности.
Номер участка |
Расч. ток Iуч, А |
Табл. знач. Iдоп А |
Марка и сечение проводов СИП-4 |
Доп. ток односек. КЗ, кА |
4--5 |
11,0 |
195 |
4х50 |
4,6 |
3--4 |
14,9 |
195 |
4х50 |
4,6 |
2--3 |
18,4 |
195 |
4х50 |
4,6 |
1--2 |
21,0 |
195 |
4х50 |
4,6 |
9--10 |
8,9 |
195 |
4х50 |
4,6 |
8--9 |
19,9 |
195 |
4х50 |
4,6 |
7--8 |
18,4 |
195 |
4х50 |
4,6 |
11--12 |
11,0 |
195 |
4х50 |
4,6 |
7--11 |
12,3 |
195 |
4х50 |
4,6 |
6--7 |
23,1 |
195 |
4х50 |
4,6 |
1--6 |
26,7 |
195 |
4х50 |
4,6 |
ТП-1 |
35,6 |
195 |
4х50 |
4,6 |
15--16 |
8,9 |
160 |
4х35 |
3,2 |
14--15 |
13,3 |
160 |
4х35 |
3,2 |
20--21 |
11,0 |
160 |
4х35 |
3,2 |
19--20 |
13,8 |
160 |
4х35 |
3,2 |
18--19 |
9,8 |
160 |
4х35 |
3,2 |
17--18 |
16,3 |
160 |
4х35 |
3,2 |
13--17 |
26,9 |
160 |
4х35 |
3,2 |
13--14 |
17,0 |
160 |
4х35 |
3,2 |
ТП-13 |
33,0 |
160 |
4х35 |
3,2 |
34--35 |
8,9 |
160 |
4х35 |
3,2 |
32--34 |
19,9 |
160 |
4х35 |
3,2 |
32--33 |
8,9 |
160 |
4х35 |
3,2 |
31--32 |
17,0 |
160 |
4х35 |
3,2 |
30--31 |
20,9 |
160 |
4х35 |
3,2 |
28--30 |
23,5 |
160 |
4х35 |
3,2 |
28--29 |
11,0 |
160 |
4х35 |
3,2 |
28--27 |
25,9 |
160 |
4х35 |
3,2 |
27--26 |
26,1 |
160 |
4х35 |
3,2 |
25--26 |
34,8 |
160 |
4х35 |
3,2 |
22--25 |
35,7 |
160 |
4х35 |
3,2 |
23--24 |
8,3 |
160 |
4х35 |
3,2 |
ТП-22 |
32,4 |
160 |
4х35 |
3,2 |
Определим потери напряжения на участках линии по формулам
Аналогично определяем потери напряжения на остальных участках, и результаты сводим в таблицу 11.
Таблица
11 - Выбор проводов по участкам ВЛ 400/230
В, отходящих от МТП
Участок |
Полная мощность, кВА |
cos φ |
sin φ |
Расчетный ток, А |
Длина участка, км |
Окончательный расчет |
|||||
Марка и сечение провода СИП-4 |
Допустимый ток нагрузки, А |
Активное сопротивление, Ом/км |
Индуктивное сопротивление, Ом/км |
Потери напряжения |
|||||||
На участке, % |
От начала линии, % |
||||||||||
4--5 |
7,08 |
0,93 |
0,36 |
11,0 |
0,072 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,15 |
1,41 |
3--4 |
10 |
0,93 |
0,36 |
14,9 |
0,064 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,18 |
1,26 |
2--3 |
11,83 |
0,93 |
0,41 |
18,4 |
0,044 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,16 |
1,08 |
1--2 |
13,5 |
0,93 |
0,39 |
21,0 |
0,020 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,08 |
0,92 |
9--10 |
5,7 |
0,93 |
0,36 |
8,9 |
0,060 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,10 |
1,43 |
8--9 |
12,83 |
0,93 |
0,36 |
19,9 |
0,060 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,23 |
1,33 |
7--8 |
11,83 |
0,93 |
0,36 |
18,4 |
0,06 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,21 |
1,55 |
11--12 |
7,08 |
0,93 |
0,36 |
11,0 |
0,112 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,24 |
1,17 |
7--11 |
8,2 |
0,96 |
0,36 |
12,3 |
0,040 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,10 |
0,94 |
6--7 |
15 |
0,94 |
0,36 |
23,1 |
0,036 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,16 |
1,10 |
1--6 |
17,4 |
0,94 |
0,34 |
26,7 |
0,02 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,10 |
0,94 |
ТП-1 |
23,18 |
0,94 |
0,36 |
35,6 |
0,12 |
4х35 |
195 |
0,641 |
0,085 |
0,84 |
0,84 |
15--16 |
5,7 |
0,93 |
0,36 |
8,9 |
0,088 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,28 |
1,39 |
14--15 |
8,55 |
0,93 |
0,36 |
13,3 |
0,088 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,42 |
1,11 |
20--21 |
7,08 |
0,93 |
0,36 |
11,0 |
0,068 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,27 |
1,93 |
19--20 |
8,88 |
0,93 |
0,36 |
13,8 |
0,036 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,18 |
1,66 |
18--19 |
6,4 |
0,94 |
0,54 |
9,8 |
0,044 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,16 |
1,48 |
17--18 |
9,9 |
0,88 |
0,48 |
16,3 |
0,128 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,73 |
1,32 |
13--17 |
17,7 |
0,95 |
0,34 |
26,9 |
0,01 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,11 |
0,59 |
13--14 |
10,94 |
0,93 |
0,36 |
17,0 |
0,032 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,20 |
0,68 |
ТП-13 |
21,48 |
0,94 |
0,34 |
33,0 |
0,04 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,49 |
0,82 |
34--35 |
5,7 |
0,93 |
0,36 |
8,9 |
0,064 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,11 |
2,88 |
32--34 |
12,83 |
0,93 |
0,36 |
19,9 |
0,06 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,23 |
2,77 |
32--33 |
5,7 |
0,93 |
0,36 |
8,9 |
0,048 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,08 |
2,63 |
31--32 |
10,94 |
0,93 |
0,36 |
17,0 |
0,044 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,14 |
2,54 |
30--31 |
13,45 |
0,93 |
0,36 |
20,9 |
0,052 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,21 |
2,40 |
28--30 |
15,11 |
0,93 |
0,36 |
23,5 |
0,072 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,32 |
2,19 |
Продолжение таблицы 11
28--29 |
7,08 |
0,93 |
0,36 |
11,0 |
0,076 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,16 |
2,03 |
28--27 |
16,64 |
0,93 |
0,36 |
25,9 |
0,016 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,08 |
1,87 |
27--26 |
16,8 |
0,93 |
0,36 |
26,1 |
0,06 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,30 |
1,79 |
25--26 |
22,4 |
0,93 |
0,41 |
34,8 |
0,04 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,38 |
1,49 |
22--25 |
23 |
0,93 |
0,34 |
35,7 |
0,056 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,55 |
1,11 |
23--24 |
5,4 |
0,94 |
0,34 |
8,3 |
0,06 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,13 |
0,70 |
ТП-22 |
20,85 |
0,93 |
0,39 |
32,4 |
0,064 |
4х35 |
160 |
0,868 |
0,087 |
0,56 |
0,56 |
Потери
напряжения от начала линии равны сумме
потерь на последовательно соединенных
участках. Полученные значения сравнивают
с допустимой потерей напряжения.
В конце линии 34-35:
В конце линии 25-26:
В конце линии 19-20:
В конце линии 7-11:
В конце линии 4-5:
