Выбор сечения проводов (жил) по потере напряжения

Согласно ГОСТ 13109-97 предельно допустимое значение отклонения напряжения на зажимах электроприемника составляет ±10% от номинального напряжения сети. Проведем проверку выбранных ранее сечений на соответствие этому условию.

1) По справочным данным [8,9] определим погонные сопротивления проводов и кабелей, используемых для электроснабжения населенного пункта. Индуктивные сопротивления КЛ имеют размерность «сотые мОм/км», что пренебрежимо мало по сравнению с ВЛ, поэтому эти сопротивления не учитываем. Также не учитываем индуктивные сопротивления ВЛ сечением до 35 мм².

Таблица 3.2. Параметры проводов линий (по нагреву)

ЛЭП	Участки ЛЭП	Тип линии	Сечение жилы участка линии s, мм^2	Погонное сопротивление участка
начало участка	конец участка	r0, Ом/км	x0, Ом/км
Л-1	ВЭУ	1-я опора	КЛ	4×150	0,206
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×70	0,43	0,38
последняя опора	РУ	КЛ	4×240	0,13
Л-2	Пром. сектор	1-я опора	КЛ	4×35	0,87
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×16	1,8	0,4
последняя опора	РУ	КЛ	4×35	0,87
Л-3	Ферма	1-я опора	КЛ	4×25	1,2
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×10	2,77
последняя опора	РУ	КЛ	4×25	1,2
Л-4	Птицефабрика	1-я опора	КЛ	4×35	0,87
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×16	1,8
последняя опора	РУ	КЛ	4×35	0,87
Л-5 – Л-7	последний жилой дом	1-я опора	КЛ	3×95	0,32
1-я опора	точка разделения	ВЛ	3×50	0,6	0,39
Л-8	точка разделения	последняя опора	ВЛ	4×35	0,79
последняя опора	РУ	КЛ	4×240	0,13
Л-9	точка разделения	последняя опора	ВЛ	3×10	2,77
последняя опора	РУ	КЛ	3×4	7,41
Л-10 – Л-11	последний фонарь	точка разделения	ВЛ	2×10	2,77

2) По плану поселка (Приложение 1) определим длины участков линий

Таблица 3.3. Длина участков ЛЭП

ЛЭП	Участки ЛЭП	Тип линии	Длина участка L, км
начало участка	конец участка
Л-1	ВЭУ	1-я опора	КЛ	0,01
1-я опора	последняя опора	ВЛ	0,38
последняя опора	РУ	КЛ	0,01
Л-2	Пром. сектор	1-я опора	КЛ	0,025
1-я опора	последняя опора	ВЛ	0,5
последняя опора	РУ	КЛ	0,01
Л-3	Ферма	1-я опора	КЛ	0,045
1-я опора	последняя опора	ВЛ	0,2
последняя опора	РУ	КЛ	0,01
Л-4	Птицефабрика	1-я опора	КЛ	0,02
1-я опора	последняя опора	ВЛ	0,25
последняя опора	РУ	КЛ	0,01
Л-5	последний жилой дом	1-я опора	КЛ	0,02
1-я опора	точка разделения	ВЛ	0,44
Л-6	последний жилой дом	1-я опора	КЛ	0,02
1-я опора	точка разделения	ВЛ	0,29
Л-7	последний жилой дом	1-я опора	КЛ	0,02
1-я опора	точка разделения	ВЛ	0,43
Л-8	точка разделения	последняя опора	ВЛ	0,18
последняя опора	РУ	КЛ	0,01
Л-9	точка разделения	последняя опора	ВЛ	0,31
последняя опора	РУ	КЛ	0,01
Л-10	последний фонарь	точка разделения	ВЛ	0,66
Л-11	последний фонарь	точка разделения	ВЛ	0,52

Однофазные линии (Л5-7, Л10-11) имеют одинаковое исполнение и отличаются только общей длиной. Поэтому выберем из них самые длинные – это Л-5 и Л-10. Остальные линии (Л-6, Л-7 и Л-11) не принимают участия в дальнейших расчетах ввиду того, что расчеты здесь не имеют смысла, т.к. если более длинная линия пройдет проверку по потерям напряжения, то другая такая же линия меньшей длины автоматически пройдет эту проверку.

3) Определим активные и индуктивные сопротивления участков линий по формулам:

где:

- погонное активное сопротивление участка i -й линии, по табл. 3.2;

- погонное реактивное сопротивление участка i -й линии, по табл. 3.2;

- длина участка i -й линии, по табл. 3.3;

– количество фаз в i -й линии.

4) Далее определим отклонения напряжения в участках линий:

, (3.4)

где:

, – активная и реактивная мощность i -й линии, по табл. 2.1;

– активное и реактивное сопротивления участков i -й линии;

- номинальное напряжение i -й линии.

Расчеты по п. 3 и 4 сведем в таблицу 3.4.

Приведем пример расчета для линии Л-1.

Линия разбита на 3 участка:

участок 1 – кабельная линия, соединяющая ВЭУ и воздушную линию;

участок 2 – воздушная линия, соединяющая ВЭУ и РУ;

участок 3 – кабельная линия, соединяющая ВЛ и РУ.

1) По справочным данным:

r_{0 уч1} = 0,206 Ом/км, x_{0 уч1} = 0 Ом/км;

r_{0 уч2} = 0,43 Ом/км, x_{0 уч2} = 0,38 Ом/км;

r_{0 уч3} = 0,206 Ом/км, x_{0 уч3} = 0 Ом/км.

2) По плану поселка длины участков линий равны:

L_{уч 1} = 10 м = 0,01 км;

L_{уч 2} = 380 м = 0,38 км;

L_{уч 3} = 10 м = 0,01 км.

3) Определим активные и индуктивные сопротивления участков линий по формулам (3.2) и (3.3):

4) Далее определим отклонение напряжения в участках линий по формуле (3.4):

5) Полное отклонение напряжения в Л-1 составило:

Таблица 3.4. Сводная таблица отклонений напряжения в линиях (по нагреву)

ЛЭП	Участки ЛЭП	P л, кВт	Q л, кВАр	R л, Ом	X л, Ом	U ном л, В	Отклонение напряжения на участке линии Δ U уч, %	Отклонение напряжения в линии Δ U л, %
начало участка	конец участка
Л-1	ВЭУ	1-я опора	298,8	0,15	0,000258			0,05	4,35
1-я опора	последняя опора	0,020425	0,01805	4,23
последняя опора	РУ	0,00033		0,07
Л-2	Пром. сектор	1-я опора		37,5	0,00544			0,19	9,35
1-я опора	последняя опора	0,225		9,09
последняя опора	РУ	0,00218		0,08
Л-3	Ферма	1-я опора		27,8	0,0135			0,35	3,97
1-я опора	последняя опора	0,1385		3,55
последняя опора	РУ	0,003		0,08
Л-4	Птицефабрика	1-я опора		46,1	0,00435			0,14	3,79
1-я опора	последняя опора	0,1125		3,58
последняя опора	РУ	0,002175		0,07
Л-5	последний жилой дом	1-я опора	63,3	30,4	0,002133			0,28	7,49
1-я опора	точка разделения	0,042	0,0273	7,21
Л-8	точка разделения	последняя опора		91,2	0,017775			2,34	2,38
последняя опора	РУ	0,00033		0,04
Л-9	точка разделения	последняя опора		15,6	0,286233			1,78	1,94
последняя опора	РУ	0,0247		0,15
Л-10	последний фонарь	точка разделения	4,5	7,8	0,45705			4,25	4,25

Таким образом, отклонение напряжения от источника (ВЭУ) до каждого электроприемника составили:

ВЭУ – Пром. сектор:

ВЭУ – Ферма:

ВЭУ – Птицефабрика:

ВЭУ – Жилой сектор:

ВЭУ – Освещение:

Вывод: в трех случаях отклонение напряжения превысило предельно допустимое значение 10%. Поскольку основная часть потерь напряжения приходится на ВЛ, то увеличим их сечения и заново произведем проверку.

Таблица 3.5. Параметры проводов линий (по потере напряжения)

ЛЭП	Участки ЛЭП	Тип линии	Сечение жилы участка линии s, мм^2	Погонное сопротивление участка
начало участка	конец участка	r0, Ом/км	x0, Ом/км
Л-1	ВЭУ	1-я опора	КЛ	4×150	0,206
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×95	0,3	0,37
последняя опора	РУ	КЛ	4×240	0,13
Л-2	Пром. сектор	1-я опора	КЛ	4×35	0,87	0,4
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×35	0,79
последняя опора	РУ	КЛ	4×35	0,87	0,4
Л-3	Ферма	1-я опора	КЛ	4×25	1,2
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×25	1,17
последняя опора	РУ	КЛ	4×25	1,2
Л-4	Птицефабрика	1-я опора	КЛ	4×35	0,87
1-я опора	последняя опора	ВЛ	4×25	1,17
последняя опора	РУ	КЛ	4×35	0,87
Л-5 – Л-7	последний жилой дом	1-я опора	КЛ	3×95	0,32
1-я опора	точка разделения	ВЛ	3×120	0,25	0,365
Л-8	точка разделения	последняя опора	ВЛ	4×70	0,43	0,38
последняя опора	РУ	КЛ	4×240	0,13
Л-9	точка разделения	последняя опора	ВЛ	3×35	0,79	0,4
последняя опора	РУ	КЛ	3×4	7,41
Л-10 – Л-11	последний фонарь	точка разделения	ВЛ	2×35	0,79	0,4

Далее, произведя аналогичные расчеты по формулам (3.2) – (3.4), получим новые значения отклонений напряжения в линиях.

Таблица 3.6. Сводная таблица отклонений напряжения в линиях (по потере напряжения)

ЛЭП	Участки ЛЭП	P л, кВт	Q л, кВАр	R л, Ом	X л, Ом	U ном л, В	Отклонение напряжения на участке линии Δ U уч, %	Отклонение напряжения в линии Δ U л, %
начало участка	конец участка
Л-1	ВЭУ	1-я опора	298,8	0,15	0,000258			0,05	3,07
1-я опора	последняя опора	0,01425	0,017575	2,95
последняя опора	РУ	0,00033		0,07
Л-2	Пром. сектор	1-я опора		37,5	0,005438	0,0025		0,25	3,77
1-я опора	последняя опора	0,09875		3,42
последняя опора	РУ	0,002175	0,001	0,10
Л-3	Ферма	1-я опора		27,8	0,0135			0,35	1,92
1-я опора	последняя опора	0,0585		1,50
последняя опора	РУ	0,003		0,08
Л-4	Птицефабрика	1-я опора		46,1	0,00435			0,14	2,54
1-я опора	последняя опора	0,073125		2,33
последняя опора	РУ	0,002175		0,07
Л-5	последний жилой дом	1-я опора	63,3	30,4	0,002133			0,28	4,17
1-я опора	точка разделения	0,0175	0,02555	3,89
Л-8	точка разделения	последняя опора		91,2	0,009675	0,00855		1,81	1,85
последняя опора	РУ	0,00033		0,04
Л-9	точка разделения	последняя опора		15,6	0,081633	0,041333		0,96	1,11
последняя опора	РУ	0,0247		0,15
Л-10	последний фонарь	точка разделения	4,5	7,8	0,13035	0,066		2,28	2,28

Таким образом, отклонение напряжения от источника (ВЭУ) до каждого электроприемника составили:

ВЭУ – Пром. сектор:

ВЭУ – Ферма:

ВЭУ – Птицефабрика:

ВЭУ – Жилой сектор:

ВЭУ – Освещение:

Вывод: во всех случаях отклонение напряжения не превышает предельно допустимое значение 10%. Следовательно, сечения проводов и кабелей линий принятых в таблице 3.5 считать окончательными.

Дата добавления: 2015-07-16