Составления таблицы отклонения напряжения
Определение допустимых потерь и надбавок трансформатора
Исходные данные расчета электрических линий напряжения до 35 кВ включительно — нормы отклонений напряжения на зажимах электроприемников, в соответствии с которыми отклонения напряжения при 100% нагрузке не должны выходить за пределы -5%, и при 25% нагрузке — за пределы +5%.
Для определения допустимых потерь напряжения составляют таблицу, в которой учитывают изменения напряжения в каждом звене электрической сети от центра питания до любой контрольной точки сети. В качестве контрольных точек принимают наиболее удаленный и ближайший электроприемники потребительских в режимах 100 и 25% нагрузки.
Отклонения напряжения в контрольной точки сети определяют путем алгебраического суммирования всех отклонений, потерь и надбавок напряжения от центра питания до этой точки. Отклонения, потери и надбавки напряжения при заполнения таблиц выражают в процентах номинального напряжения сети.
Определяем отклонение напряжения у потребителя при 100% нагрузке.
Где ∑Н 100 — сумма надбавок Uпри 100% нагрузке.
∑ДU 100 — сумма потерь U при 100% нагрузке.
Рассчитываю потерю U в линии 10кВ.
Длина линии 10кВ L=4 км. Потери напряжения линии 10 кВ принимаются равной 0,7 на 1 км.
Потерю U в тр-ре беру равной ДUтр.= -4%.
Потерю Uв линии 0,38кВ внутренней проводки берем равной ДUл 0,38=-2%.
ДUл 100 =U 100 -∑Н 100 =10 — (-5)=15%
Определим потерю напряжения в линии 0,38кВ в наружной сети.
ДUлн0,38кВ=∑ДU 100 -ДUв0,38-ДUл10-ДU.=
+15 — (-2) — (-3) — (-4)=-6%(со знаком минус)
определяю отклонение напряжения у потребителя при 25% нагрузке.
Где ∑Н 25 — сумма надбавок при 25% нагрузке.
∑Д U 25 — сумма потерь при 25% нагрузке.
Строим таблицу отклонений напряжений.
| Звено электрической сети | Откл U 100% | Откл U 25% |
| Шина 10кВ подстанции 35/10кВ | +5 | +1,2 |
| Потери напряжения в линии 10кВ | -3 | -0,75 |
| Тр-тр 10/0,4 кВ U пост. ДU | +5 -4 | +5 -1 |
| Линия 0,38кВ. Потери в наружной сети Потери во внутренней сети | -6 -2 | 0 0 |
| Отклонение напряжения у потребителя | -5 | +4,4 |
Т.к. отклонение напряжения у потребителя не превышает допустимых, значений то таблица построена правильно.
Расчет сечения проводов и проверка сечения проводов по потерям напряжения
Марки и площадь сечения проводов ВЛ выбираем по эквивалентности мощности из таблицы интервалов экономических нагрузок для основных и дополнительных проводов ВЛ-0,4кВс учетом 3-го района по гололеду. После этого по монограмме определяют потери напряжения в линии для этих проводов. Расчет кабелей произвожу по длительному току нагрузки. Предусматриваю прокладку кабеля в земле а асбоцементных трубах 
80 мм. Глубина закладки 0,7 метров. Эквивалентную мощность определяем по формуле
kg — коэффициент динамики роста
S — максимальная мощность (кВ*А).
Расчет сечения воздушных линий
Smax = 21 кВаэкв = 0,7*21=14,7 кВА
Выбираю марку провода: 4А-25+А-25
Выбираю марку провода: 4А-25+А-25
Выбираю марку провода: 4А-25+А-25
Расчет кабельных линий.
I д.д.-ток длительно допустимый
сечение кабеля выбираем 70 мм. Кабель АВВГ 3х70+1х25.
Iд.д.-ток длительно допустимый
сечение кабеля выбираем 70 мм. Кабель АВВГ 3х70+1х25.
Выбранные сечения линий 0,4кВ необходимо проверить на допустимые потери напряжения.
Дата добавления: 2018-09-22 ; просмотров: 980 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
Таблицы отклонений напряжения
Таблица отклонений напряжения в курсовом проекте необходима для определения допустимой потери напряжения в линиях 0,38 кВ и выбора оптимальной надбавки напряжения у трансформаторов подстанций.
Таблица составляется для подстанций ближайшего (ТПБ), удаленного (ТПУ) и расчетного (ТПР) населенных пунктов (таблица 4.1) как для дневного, так и для вечернего максимумов нагрузки.
| Элемент сети | Обозначение потери и отклонения напряжения, % | ТПБ | ТПР | ТПУ |
| Нагрузка, % | ||||
| Шины 10 кВ | δUШ 10 | +4 | -1 | |
| ВЛ 10 кВ | DUВЛ 10 | -6 | -1,5 | |
| Тр-р 10/0,38 кВ | Потери | DUТ | -4 | -1 |
| Надбавка | δUТ | +7,5 | +7,5 | |
| Шины 0,4 кВ | δUШ 0,4 | +1,5 | +4 | |
| ВЛ 0,38 кВ | Всего | DUВЛ 0,38 | -6,5 | -1,6 |
| Наружная | DU¢ВЛ 0,38 | -4,5 | -1,1 | |
| Внутренняя | DU¢¢ВЛ 0,38 | -2 | -0,5 | |
| Удаленный потребитель | δUУД.П | -5 | +2,4 | |
| ГОСТ 13109-97 | δUном |  5 |
5 |
При заполнении таблицы необходимо помнить, что:
1) отклонения напряжения (в процентах от номинального) на шинах 10 кВ, шинах 0,4 кВ и на зажимах удаленного потребителя могут иметь знак плюс, минус или быть равны нулю;
2) ближайший потребитель считается подключенным к шинам 0,4 кВ потребительской ТП;
3) общая надбавка трансформатора может принимать пять фиксированных значений: +10; +7,5; +5; +2,5; 0%;
4) потеря напряжения в линиях 10 и 0,38 кВ, а также в трансформаторе записывается в таблицу со знаком минус;
5) в режиме минимальных нагрузок (25%) потеря напряжения в элементах сети уменьшается в четыре раза;
6) за допустимую потерю напряжения в линии 0,38 кВ принимается наружная составляющая потери напряжения: DUДОП ВЛ0,38 = DU¢ВЛ0,38;
7) внутреннюю составляющую потери напряжения (DU¢¢ВЛ0,38) в линии 0,38 кВ при выполнении курсового проекта рекомендуется принимать равной 2%;
потеря напряжения в трансформаторах потребительских подстанций при 100% нагрузке составляет 4-5% [1,2,3]. В курсовом проекте рекомендуется принимать ΔUТ = 4% для режима максимальных нагрузок (100%).
Рассмотрим в качестве примера порядок составления таблицы отклонений напряжения для подстанции расчетного населенного пункта при следующих исходных данных:
.
Предполагается, что значение потери напряжения в линии 10 кВ (6%) в данном примере ранее определено по результатам расчета (п.3) для дневного максимума нагрузки.
4.1 Вписываем исходные данные в таблицу 4.1 (выделено полужирным шрифтом).
4.2 Потери напряжения в трансформаторе при 100% нагрузке принимаем равными 4% и вносим это значение в таблицу 4.1.
4.3 Потери напряжения в линии 10 кВ и в трансформаторе при 25% нагрузке уменьшаем в четыре раза в сравнении с потерями при 100% нагрузке и вносим в таблицу 4.1.
4.4 В режиме максимальных нагрузок (100%) потеря напряжения в элементах сети наибольшая, поэтому на зажимах удаленного потребителя напряжение будет минимальным. Принимаем для удаленного потребителя допустимое по ГОСТ отклонение напряжения, равное «–5%», и вносим его в соответствующую строку таблицы 4.1. При этом в линии 0,38 кВ будем иметь максимально возможную потерю напряжения.
4.5 В режиме минимальных нагрузок (25%) потеря напряжения в элементах сети наименьшая, поэтому на зажимах ближайшего потребителя, подключенного к шинам 0,4 кВ, напряжение будет максимальным. При отклонении напряжения у ближайшего потребителя, равном допустимому по ГОСТ «+5%», будет обеспечена максимально возможная потеря напряжения в линии 0,38 кВ.
4.6 Величина отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ определяется как алгебраическая сумма значений величин всех вышерасположенных строк таблицы 4.1. Выбираем надбавку напряжения трансформатора таким образом, чтобы отклонение напряжения на шинах 0,4 кВ в режиме максимальных (100%) и минимальных (25%) нагрузок было как можно ближе к «+5%», но не превышало этой величины. Для исходных данных такой оптимальной надбавкой трансформатора будет «+7,5%». Эту надбавку вносим в соответствующую строку таблицы 4.1 для нагрузки 100% и 25%.
4.7 Потеря напряжения в линии 0,38 кВ при максимальной нагрузке (100%) связана с отклонениями напряжения в начале линии (на шинах 0,4 кВ) и в конце линии (у удаленного потребителя) следующим соотношением:
, (4.1)
поэтому: DUВЛ0,38=(+1,5)-(-5)=6,5%. Полученное значение потери напряжения в линии 0,38 кВ при 100% нагрузке вносим в таблицу 4.1.
4.8 В режиме минимальной нагрузки (25%) потерю напряжения в линии уменьшаем в четыре раза и вносим в соответствующую строку таблицы.
4.9 Соотношение (4.1) справедливо и для 25% нагрузки, откуда определяем отклонение напряжения у удаленного потребителя в режиме минимальных нагрузок:
Это значение вносим в соответствующую строку таблицы.
4.10 Распределим полученное значение потери напряжения в линии 0,38 кВ на наружную и внутреннюю составляющие. Принимаем DU¢¢ВЛ0,38=2% при 100% нагрузке, тогда при 25% нагрузке потеря напряжения будет в четыре раза меньше, т.е. равна 0,5%. Искомая допустимая потеря напряжения в линии 0,38 кВ для дневного максимума нагрузки будет равна наружной составляющей потери напряжения:
При минимальной нагрузке полученное значение потери напряжения следует уменьшить в четыре раза.
Источник
Составление таблицы отклонений напряжения.
Основным критерием качества отпускаемой электроэнергии является уровень напряжения у потребителей. Согласно ГОСТ 13109-97, отклонения напряжения у потребителей в нормальном режиме работы сети не должны превышать ±5% от номинального. С учётом этого, определяем уровень допустимых потерь напряжения в ВЛ 10 и 0,38 кВ, для чего составляем таблицу отклонений напряжения (таблица 4). Таблица составляется для ближайшего (к шинам питающего центра) и удалённого ТП 10/0,4 кВ в режимах максимальной и минимальной нагрузки (для сельскохозяйственных районов минимальная электрическая нагрузка составляет 25% от максимальной). Потери напряжения на ТП при максимальной нагрузке равны -4%. Потери напряжения в ВЛ 10кВ для ближайшего ТП и в ВЛ 0,38кВ для ближайшего потребителя равны 0.
Таблица 4. Отклонения напряжения в сетях 10 и 0,38 кВ рассматриваемого района.
| Элемент схемы | Удалённая ТП | Ближайшая ТП | ||||||
| при нагрузке 100% | при нагрузке 25% | при нагрузке 100% | при нагрузке 25% | |||||
| потребитель | потребитель | потребитель | потребитель | |||||
| Удал. | Ближ. | Удал. | Ближ. | Удал. | Ближ. | Удал. | Ближ. | |
| Шины 10 кВ | +4 | +4 | -3 | -3 | +4 | +4 | -3 | -3 |
| ВЛ 10 кВ | -6,3 | -6,3 | -1,6 | -1,6 | ||||
| ТП 10/0,4 кВ: | ||||||||
| надбавка | +7,5 | +7,5 | +7,5 | +7,5 | +2,5 | +2,5 | +2,5 | +2,5 |
| потери | -4 | -4 | -1 | -1 | -4 | -4 | -1 | -1 |
| ВЛ 0,38 кВ | -6,2 | -1,6 | -7,5 | -1,9 | ||||
| Потребитель | -5 | +1,2 | +0,3 | +1,9 | -5 | +2,5 | -3,4 | -1,5 |
Таким образом, максимально допустимые потери напряжения в ВЛ 10 кВ могут составить до 6,3%, а в ВЛ 0,38 кВ – до 7,5%.
Выбор сечений проводов и расчёт потери напряжения в ВЛ 10 кВ.
Расчётная схема ВЛ 10 кВ с указанием длин всех участков (км) и расчётных нагрузок каждого населённого пункта ( 
, кВт) приведена на рисунке 1. Расчёт выполняется для режима вечерних нагрузок, так как для потребителей они максимальны.
Исходя из заданного соотношения , определим коэффициент мощности для каждого пункта потребления. Согласно методическим рекомендациям [3] коэффициент мощности определяется по эмпирическому выражению:
Рис.1. Расчётная схема ВЛ 10 кВ.
Определив полные расчётные нагрузки каждого населённого пункта, найдём суммарные расчётные нагрузки на участках ВЛ 10 кВ. Так как нагрузки отдельных потребителей отличаются более чем в 4 раза, складываем их с помощью таблиц суммирования нагрузок. Результаты расчёта сведём в таблицу 5.
Таблица 5. Расчёт ВЛ 10 кВ 1 .
| Участок |  , кВт |
 |
 , кВА |
Марка провода | Длина участка, км |  , % |
|
| На участке | От РТП 110/10 кВ | ||||||
| 0 – 1 | 1418,3 | 0,88 | АС120 | 5,2 | 3,1 | 3,1 | |
| 1 – №1 | 0,88 | АС70 | 0,1 | 0,012 | 3,112 | ||
| 1 – 2 | 1263,3 | 0,88 | 1429,2 | АС120 | 1,4 | 0,74 | 3,84 |
| 2 – №2 | 0,81 | 123,5 | АС70 | 0,5 | 0,033 | 3,873 | |
| 2 – 3 | 1188,8 | 0,89 | 1336,7 | АС120 | 0,6 | 0,3 | 4,14 |
| 3 – №3 | 0,88 | 113,5 | АС70 | 0,1 | 0,006 | 4,146 | |
| 3 – 4 | 1114,3 | 0,89 | 1251,7 | АС120 | 1,2 | 0,55 | 4,69 |
| 4 – №4 | 0,92 | АС70 | 0,2 | 0,01 | 4,7 | ||
| 4 – 5 | 1065,5 | 0,9 | АС120 | 0,5 | 0,22 | 4,91 | |
| 5 – №5 | 0,9 | 97,8 | АС70 | 0,5 | 0,026 | 4,936 | |
| 5 – 6 | 0,9 | АС120 | 1,1 | 0,44 | 5,35 | ||
| 6 – 7 | 598,7 | 0,91 | АС70 | 1,2 | 0,412 | 5,762 | |
| 7 – №6 | 0,91 | АС70 | 0,1 | 0,03 | 5,792 | ||
| 7 – №7 | 0,89 | 106,3 | АС70 | 2,0 | 0,112 | 5,874 | |
| 6 – 8 | 0,89 | АС120 | 1,8 | 0,37 | 5,72 | ||
| 8 – №8 | 0,92 | 140,8 | АС70 | 0,2 | 0,015 | 5,735 | |
| 8 – 9 | 0,88 | АС120 | 1,0 | 0,12 | 5,84 | ||
| 9 – №9 | 0,88 | АС70 | 1,5 | 0,154 | 5,994 | ||
| 9 – №10 | 0,89 | АС70 | 0,6 | 0,054 | 5,894 | ||
| 8 – 10 | 0,89 | 174,2 | АС70 | 1,2 | 0,111 | 5,831 | |
| 10 – №11 | 0,92 | 80,7 | АС70 | 0,1 | 0,004 | 5,835 | |
| 10 – №12 | 0,88 | АС70 | 1,5 | 0,091 | 5,926 |
1 участки магистральной линии выделены цветом.
Согласно магистральному принципу сооружения ВЛ 10 кВ, на магистральных участках этих линий должны монтироваться сталеалюминевые провода сечением не менее 70 мм 2 . Для выбора проводов на магистрали определим её эквивалентную полную мощность и ток:
где 
– число участков магистрали, 
и 
– длина и расчётная мощность каждого участка;
Принимая экономическую плотность тока 
[2], найдём экономическое сечение провода на магистрали:
Таким образом, принимаем на магистрали провода марки АС120, на ответвлениях – АС70.
Потерю напряжения на участках (в % от номинального) определяем по формуле:
где для АС120 
, 
; для АС70 
, 
Результаты расчётов занесём в таблицу 5.
Потери мощности и энергии в ВЛ 10 кВ складываются из потерь в магистрали и потерь в отпайках. При этом величина потерь мощности в рассматриваемой линии:
где 
, 
– эквивалентная мощность магистрали и расчётная мощность отпаек, кВА; 
, 
– длины магистрали и отпаек линии соответственно, км; 
– погонное активное сопротивление провода соответствующего участка, Ом/км.
Величина годовых потерь энергии в ВЛ 10 кВ:
где 
– время максимальных потерь, ч (зависит от нагрузки участка линии и выбирается в соответствии с методическими рекомендациями [3]).
4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СЕТИ 0,38 КВ
В соответствии с расположением ТП 10/0,4 кВ и питающихся от них потребителей принимаем, что от ТП №1, 3 и 4 отходят по три ВЛ 0,38 кВ, от ТП №2 – четыре ВЛ 0,38 кВ. Трассы их намечаем таким образом, чтобы линии проходили по двум сторонам улицы. При этом, в соответствии с концепцией развития электрических сетей в сельской местности [5], ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении должны строиться четырёхпроводными с сечением фаз не менее 50 мм 2 , с поэтапным увеличением до 95 мм 2 . В рассматриваемом РКУ (3 по гололёду) предпочтительно выбирать провода марки АС. Проведём расчёт каждой из отходящих линий.
Выбор сечений проводов и расчёт потери напряжения в ВЛ 0,38 кВ.
Расчёт ВЛ №1 ТП №1.
Расчётная схема рассматриваемой линии с указанием длин всех участков (м) и расчётных нагрузок потребителей (кВА) представлена на рисунке 2. Найдём суммарные расчётные нагрузки на участках ВЛ с помощью таблиц суммирования нагрузок, результаты расчёта сведём в таблицу 6. Расчёт выполняется для режима вечерних нагрузок, так как для потребителей они максимальны.
Рис.2. Расчётная схема ВЛ №1 ТП №1.
Для определения сечения проводов находим эквивалентную мощность и эквивалентный ток линии:
Отсюда по экономической плотности тока (принимаем [2]), найдём экономическое сечение провода:
Принимаем к исполнению воздушную линию, выполненную проводом марки АС95. Потерю напряжения на участках (в % от номинального) определяем по формуле:
где для АС95 
, 
.
Результаты расчётов сведём в таблицу 6.
Таблица 6. Расчёт ВЛ №1 ТП №1.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 35,4 | 0,9 | 39,2 | 4×АС95 | 0,2 | 0,2 |
| 1 – 2 | 30,7 | 0,9 | 34,1 | 4×АС95 | 0,51 | 0,71 |
| 2 – 3 | 0,9 | 4×АС95 | 0,5 | 1,21 | ||
| 3 – 4 | 21,8 | 0,89 | 24,5 | 4×АС95 | 0,44 | 1,65 |
| 4 – 5 | 17,6 | 0,88 | 4×АС95 | 0,36 | 2,01 |
Проведя аналогичные расчёты для остальных ВЛ 0,38 кВ, определим расчётные нагрузки на участках линий, необходимые сечения проводов и потери напряжения в них. Расчётные схемы рассматриваемых линий и результаты расчётов представлены ниже.
Расчёт ВЛ №2 ТП №1.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 70,2 | 0,96 | 73,15 | 4×АС120 1 | 0,7 | 0,7 |
| 1 – 2 | 57,7 | 0,96 | 60,05 | 4×АС120 | 0,68 | 1,38 |
| 2 – 3 | 45,2 | 0,96 | 46,95 | 4×АС120 | 0,38 | 1,76 |
| 3 – 4 | 37,2 | 0,96 | 38,65 | 4×АС120 | 0,32 | 2,08 |
| 4 – 5 | 29,2 | 0,96 | 30,35 | 4×АС120 | 0,25 | 2,33 |
| 5 – 6 | 21,2 | 0,96 | 22,05 | 4×АС120 | 0,18 | 2,51 |
| 6 – 7 | 13,2 | 0,96 | 13,75 | 4×АС120 | 0,11 | 2,62 |
1 для АС120 , .
3) Расчёт ВЛ №3 ТП №1.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 0,87 | 49,2 | 4×АС120 | 1,34 | 1,34 | |
| 1 – 2 | 40,5 | 0,88 | 46,2 | 4×АС120 | 0,63 | 1,97 |
| 2 – 3 | 39,6 | 0,88 | 4×АС120 | 0,81 | 2,78 |
4) Расчёт ВЛ №1 ТП №2.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 65,7 | 0,96 | 68,65 | 4×АС120 | 0,68 | 0,68 |
| 1 – 2 | 0,96 | 46,85 | 4×АС120 | 0,58 | 1,26 | |
| 2 – 3 | 20,16 | 0,96 | 4×АС120 | 0,26 | 1,52 |
5) Расчёт ВЛ №2 ТП №2.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 53,1 | 0,96 | 55,55 | 4×АС120 | 0,55 | 0,55 |
| 1 – 2 | 32,4 | 0,96 | 33,75 | 4×АС120 | 0,42 | 0,97 |
Расчёт ВЛ №3 ТП №2.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 53,1 | 0,96 | 55,55 | 4×АС120 | 0,32 | 0,32 |
| 1 – 2 | 32,4 | 0,96 | 33,75 | 4×АС120 | 0,42 | 0,74 |
Расчёт ВЛ №4 ТП №2.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 77,46 | 0,95 | 81,9 | 4×АС120 | 0,48 | 0,48 |
| 1 – 2 | 56,76 | 0,94 | 60,1 | 4×АС120 | 0,77 | 1,25 |
| 2 – 3 | 36,06 | 0,94 | 38,3 | 4×АС120 | 0,57 | 1,82 |
| 3 – 4 | 32,76 | 0,96 | 34,1 | 4×АС120 | 0,87 | 2,69 |
| 4 – 5 | 20,16 | 0,96 | 4×АС120 | 0,26 | 2,95 |
Расчёт ВЛ №1 ТП №3.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 57,96 | 0,96 | 60,3 | 4×АС120 | 0,34 | 0,34 |
| 1 – 2 | 45,36 | 0,96 | 47,2 | 4×АС120 | 0,81 | 1,15 |
| 2 – 3 | 32,76 | 0,96 | 34,1 | 4×АС120 | 0,57 | 1,72 |
| 3 – 4 | 20,16 | 0,96 | 4×АС120 | 0,26 | 1,98 |
Расчёт ВЛ №2 ТП №3.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 57,96 | 0,96 | 60,3 | 4×АС120 | 0,34 | 0,34 |
| 1 – 2 | 45,36 | 0,96 | 47,2 | 4×АС120 | 0,58 | 0,92 |
| 2 – 3 | 32,76 | 0,96 | 34,1 | 4×АС120 | 0,42 | 1,34 |
| 3 – 4 | 20,16 | 0,96 | 4×АС120 | 0,36 | 1,7 |
Расчёт ВЛ №3 ТП №3.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 18,8 | 0,88 | 21,25 | 4×АС70 1 | 0,11 | 0,11 |
| 1 – 2 | 17,7 | 0,88 | 20,05 | 4×АС70 | 0,2 | 0,31 |
| 2 – 3 | 7,6 | 0,86 | 8,8 | 4×АС70 | 0,27 | 0,58 |
| 3 – 4 | 5,5 | 0,86 | 6,4 | 4×АС70 | 0,12 | 0,7 |
| 4 – 5 | 3,4 | 0,85 | 4×АС70 | 0,07 | 0,77 | |
| 1 – 6 | 1,86 | 0,93 | 4×АС50 2 | 0,03 | 0,14 |
1 для АС70 , 
;
2 для АС50 
, 
.
Согласно расчётам, для данной линии 
, однако для обеспечения надёжности электроснабжения ответственных потребителей (№6) целесообразно выполнить воздушную линию проводом марки АС70. На отпайке используем провод марки АС50 как минимально допустимый.
Расчёт ВЛ №1 ТП №4.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 49,8 | 0,81 | 61,6 | 4×АС120 | 2,02 | 2,02 |
| 1 – 2 | 27,36 | 0,92 | 29,83 | 4×АС120 | 0,4 | 2,42 |
| 2 – 3 | 19,86 | 0,92 | 21,63 | 4×АС120 | 0,29 | 2,71 |
| 3 – 4 | 12,36 | 0,92 | 13,43 | 4×АС120 | 0,24 | 2,95 |
Расчёт ВЛ №2 ТП №4.
| Участок | , кВт |
|
, кВА |
Марка провода | Длина участка, м | , % |
| На участке | От ТП 10/0,4 кВ | |||||
| 0 – 1 | 39,75 | 0,82 | 48,6 | 4×АС95 | 0,32 | 0,32 |
| 1 – 2 | 32,25 | 0,82 | 39,4 | 4×АС95 | 0,68 | 1,0 |
| 2 – 3 | 24,75 | 0,82 | 30,2 | 4×АС95 | 0,59 | 1,59 |
| 3 – 4 | 17,25 | 0,82 | 4×АС95 | 0,37 | 1,96 | |
| 4 – 5 | 0,8 | 4×АС95 | 0,11 | 2,07 |
13) Расчёт ВЛ №3 ТП №4.
Источник
Электроснабжение
района осуществляется по системе
110/10/0,38 кВ. При этом предполагается, что
устройства регулирования напряжения
на РТП 110/10 кВ обеспечивают на шинах 10
кВ подстанции напряжение 104% от номинального
в режиме максимума нагрузки и
97%
от номинального в режиме минимума.
Необходимо выбрать марки и сечения
проводов ВЛ 10 и 0,38 кВ при условии
обеспечения необходимого уровня
напряжения у потребителей, а также
определить потери мощности и энергии
в линиях для последующего расчёта
себестоимости отпускаемой электроэнергии.
3.1. Составление таблицы отклонений напряжения.
Основным
критерием качества отпускаемой
электроэнергии является уровень
напряжения у потребителей. Согласно
ГОСТ 13109-97, отклонения напряжения у
потребителей в нормальном режиме работы
сети не должны превышать ±5% от номинального.
С учётом этого, определяем уровень
допустимых потерь напряжения в ВЛ 10 и
0,38 кВ, для чего составляем таблицу
отклонений напряжения (таблица 4). Таблица
составляется для ближайшего (к шинам
питающего центра) и удалённого ТП 10/0,4
кВ в режимах максимальной и минимальной
нагрузки (для сельскохозяйственных
районов минимальная электрическая
нагрузка составляет 25% от максимальной).
Потери
напряжения
на ТП при максимальной нагрузке равны
-4%. Потери напряжения в ВЛ 10кВ для
ближайшего ТП и в ВЛ 0,38кВ для ближайшего
потребителя равны 0.
Таблица
4. Отклонения напряжения в сетях 10 и 0,38
кВ рассматриваемого района.
|
Элемент |
Удалённая |
Ближайшая |
||||||
|
при |
при |
при |
при |
|||||
|
потребитель |
потребитель |
потребитель |
потребитель |
|||||
|
Удал. |
Ближ. |
Удал. |
Ближ. |
Удал. |
Ближ. |
Удал. |
Ближ. |
|
|
Шины |
+4 |
+4 |
-3 |
-3 |
+4 |
+4 |
-3 |
-3 |
|
ВЛ |
-6,3 |
-6,3 |
-1,6 |
-1,6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
ТП |
||||||||
|
надбавка |
+7,5 |
+7,5 |
+7,5 |
+7,5 |
+2,5 |
+2,5 |
+2,5 |
+2,5 |
|
потери |
-4 |
-4 |
-1 |
-1 |
-4 |
-4 |
-1 |
-1 |
|
ВЛ |
-6,2 |
0 |
-1,6 |
0 |
-7,5 |
0 |
-1,9 |
0 |
|
Потребитель |
-5 |
+1,2 |
+0,3 |
+1,9 |
-5 |
+2,5 |
-3,4 |
-1,5 |
Таким
образом, максимально допустимые потери
напряжения в ВЛ 10 кВ могут составить до
6,3%, а в ВЛ 0,38 кВ – до 7,5%.
3.2. Выбор сечений проводов и расчёт потери напряжения в вл 10 кВ.
Расчётная
схема ВЛ 10 кВ с указанием длин всех
участков (км) и расчётных нагрузок
каждого населённого пункта (
,
кВт) приведена на рисунке 1. Расчёт
выполняется для режима вечерних нагрузок,
так как для потребителей они максимальны.
Исходя
из заданного соотношения
,
определим коэффициент мощности для
каждого пункта потребления. Согласно
методическим рекомендациям [3] коэффициент
мощности определяется по эмпирическому
выражению:
Рис.1.
Расчётная схема ВЛ 10 кВ.
Определив
полные расчётные нагрузки каждого
населённого пункта, найдём суммарные
расчётные нагрузки на участках ВЛ 10
кВ. Так как нагрузки отдельных потребителей
отличаются более чем в 4 раза,
складываем их с помощью таблиц суммирования
нагрузок. Результаты
расчёта сведём в таблицу 5.
Таблица
5. Расчёт ВЛ 10 кВ1.
|
Участок |
|
|
|
Марка |
Длина |
|
|
|
На |
От |
||||||
|
0 |
1418,3 |
0,88 |
1605 |
АС120 |
5,2 |
3,1 |
3,1 |
|
1 |
200 |
0,88 |
227 |
АС70 |
0,1 |
0,012 |
3,112 |
|
1 |
1263,3 |
0,88 |
1429,2 |
АС120 |
1,4 |
0,74 |
3,84 |
|
2 |
100 |
0,81 |
123,5 |
АС70 |
0,5 |
0,033 |
3,873 |
|
2 |
1188,8 |
0,89 |
1336,7 |
АС120 |
0,6 |
0,3 |
4,14 |
|
3 |
100 |
0,88 |
113,5 |
АС70 |
0,1 |
0,006 |
4,146 |
|
3 |
1114,3 |
0,89 |
1251,7 |
АС120 |
1,2 |
0,55 |
4,69 |
|
4 |
66 |
0,92 |
95 |
АС70 |
0,2 |
0,01 |
4,7 |
|
4 |
1065,5 |
0,9 |
1181 |
АС120 |
0,5 |
0,22 |
4,91 |
|
5 |
88 |
0,9 |
97,8 |
АС70 |
0,5 |
0,026 |
4,936 |
|
5 |
1000 |
0,9 |
1108 |
АС120 |
1,1 |
0,44 |
5,35 |
|
6 |
598,7 |
0,91 |
657 |
АС70 |
1,2 |
0,412 |
5,762 |
|
7 |
528 |
0,91 |
578 |
АС70 |
0,1 |
0,03 |
5,792 |
|
7 |
95 |
0,89 |
106,3 |
АС70 |
2,0 |
0,112 |
5,874 |
|
6 |
502 |
0,89 |
564 |
АС120 |
1,8 |
0,37 |
5,72 |
|
8 |
130 |
0,92 |
140,8 |
АС70 |
0,2 |
0,015 |
5,735 |
|
8 |
285 |
0,88 |
323 |
АС120 |
1,0 |
0,12 |
5,84 |
|
9 |
170 |
0,88 |
193 |
АС70 |
1,5 |
0,154 |
5,994 |
|
9 |
150 |
0,89 |
169 |
АС70 |
0,6 |
0,054 |
5,894 |
|
8 |
155 |
0,89 |
174,2 |
АС70 |
1,2 |
0,111 |
5,831 |
|
10 |
74 |
0,92 |
80,7 |
АС70 |
0,1 |
0,004 |
5,835 |
|
10 |
100 |
0,88 |
114 |
АС70 |
1,5 |
0,091 |
5,926 |
,
,
,
1участки
магистральной линии выделены цветом.
Согласно
магистральному принципу сооружения ВЛ
10 кВ, на магистральных участках этих
линий должны монтироваться сталеалюминевые
провода сечением не менее 70 мм2.
Для выбора проводов на магистрали
определим её эквивалентную полную
мощность и ток:
где
– число участков магистрали,
и
– длина и расчётная мощность каждого
участка;
Принимая
экономическую плотность тока
[2], найдём экономическое сечение провода
на магистрали:
Таким
образом, принимаем на магистрали провода
марки АС120, на ответвлениях – АС70.
Потерю
напряжения на участках (в % от номинального)
определяем по формуле:
где
для АС120
,
;
для АС70
,
Результаты
расчётов занесём в таблицу 5.
Потери
мощности и энергии в ВЛ 10 кВ складываются
из потерь в магистрали и потерь в
отпайках. При этом величина потерь
мощности в рассматриваемой линии:
где
,
– эквивалентная мощность магистрали
и расчётная мощность отпаек, кВА;
,
– длины магистрали и отпаек линии
соответственно, км;
– погонное активное сопротивление
провода соответствующего участка,
Ом/км.
Величина
годовых потерь энергии в ВЛ 10 кВ:
где
– время максимальных потерь, ч (зависит
от нагрузки участка линии и выбирается
в соответствии с методическими
рекомендациями [3]).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Показателями качества электроэнергии у потребителя являются отклонения напряжения и частоты от их номинальных значений, колебания напряжения и частоты, несинусоидальность формы кривой напряжения. Для трехфазных сетей показатели качества — смещение нейтрали и несимметрия напряжения основной частоты.
Отклонениями напряжения называются медленно протекающие изменения напряжения со скоростью меньше 1 % в секунду. Они не должны выходить за пределы —5… + 10% у электродвигателей и аппаратуры пуска и управления. У электроламп повышение напряжения не должно быть больше 5 %, а снижение более чем —2,5 % для рабочего освещения на предприятиях и —5% для освещения жилых домов. Во время послеаварийных режимов допускается дополнительное понижение напряжения на 5%, но не более чем на одни, сутки.
Отклонение напряжения как в сторону понижения, так и в сторону повышения приводит к ухудшению работы электрооборудования, преждевременному его износу и выходу из строя.
Колебаниями напряжения называются быстро протекающие кратковременные изменения напряжения в тех случаях, когда скорость его изменения не менее 1% в секунду. Они возникают при работе приемников электроэнергии с резкопеременной ударной нагрузкой, а. также при пуске электродвигателей.
Для иллюстрации отклонения напряжения и аналитического его выражения рассмотрим нагрузку трехфазной сети (рис. 15,8, а). Для схемы замещения одной из фаз (рис. 15.8, б) построим векторную диаграмму (рис. 15.8, в), по которой найдем разницу между фазным напряжением в конце линии Uк.ф. и в начале Uн.ф.. Из векторной диаграммы можно определить геометрическую разность векторов напряжений, равную ab = IZ, где I—ток нагрузки в фазе, А; Z= √R2 + X2 — полное сопротивление линии, Ом; R = r0l—активное сопротивление линии; Ом; r0 — удельное активное сопротивление провода линии. Ом/км; l—длина линии, км; X = х0l—индуктивное сопротивление линии, Ом; X0l — удельное индуктивное сопротивление провода линии, Ом/км.
Отрезок аЬ, представляющий собой геометрическую разность векторов напряжений в начале и в конце линии, выражает падение напряжения. Алгебраическая разность векторов напряжений, соответствующая отрезку aƒ = Uн.ф. — Uк.ф., называется потерей напряжения. При расчете проводов учитывают не падение напряжения, а потерю напряжения, поскольку работа токоприемников зависит от абсолютного значения подводимого к ним напряжения. Для облегчения теоретических расчетов пренебрегают значением потери напряжения, приходящимся на отрезок ef, и принимают его равным отрезку аƒ:
С достаточной точностью вместо неизвестного U,,й допустимо брать
номинальное линейное напряжение. В практических расчетах индуктивное сопротивление кабельных линий можно принимать равным 0,07…0,08 Ом/км; воздушных при напряжении выше 1000 В —0,4 Ом/км, а при напряжении до 1000 В-0,3 Ом/км.
Действующими нормами установлено,что в сельских электрических сетях напряжение на зажимах токоприёмников не должно повышаться больше чем на +7,5% и снижаться больше чем на — 7,5% номинального напряжения сети. Электрическую сеть проектируют таким образом, чтобы отклонения напряжения при максимальной нагрузке не превосходили —7,5%, а при минимальной нагрузке, которую считают равной 0,25 максимальной, не превосходили +7,5%. Если известна действительная минимальная нагрузка, то принимают ее значение.
Источником питания, задающим исходное значение напряжения, является генератор на электростанции или мощная подстанция с регулированием напряжения. Между источником питания и токоприемником расположен ряд элементов сети, на которых теряется напряжение.
Поэтому перед расчетом воздушных линий составляют приближенные таблицы отклонения напряжений для всех элементов сети, начиная от источника электроснабжения и кончая потребителем.
Ниже приведены два примера составления расчетных таблиц отклонения напряжения.
Пример 1. Электрическая станция работает на сеть напряжением 380/220 В (рис. 15.9)
Генератор станции может действовать в режиме постоянного напряжения, когда независимо от нагрузки напряжение на его зажимах поддерживается на + 5% выше номинального. На маломощных станциях, работающих изолированно, широко применяется также
встречное регулирование напряжения, когда с увеличением нагрузки напряжение на зажимах генератора повышают до +10% сверх номинального при максимальной нагрузке и снижают до номинального значения (отклонение напряжения равно 0%) при минимальной
нагрузке.
Составляем таблицы для двух случаев: напряжение генератора Uн + 5%Uн постоянное, а для встречного регулирования принимаем при полной нагрузке Uн + 7,5%Uн при минимальной Uн + 0%. Отклонение напряжения у потребителя (табл. 15.5) не должно выходить за рамки —7,5% и +7.5%. Тогда расчетные потери напряжения в сети 380 В могут быть приняты как разность между допустимым отклонением напряжения у потребителя и отклонением напряжения генератора: —7,5%—( + 5%) = —12,5% в первом случае и как (—7,5%) —( + 7,5%) =—15% во втором.
Таким образом, при расчете низковольтной сети для распределения энергии от электростанции до самого дальнего потребителя (в точке Б) принимаем потерю напряжения в линии в первом случае —12,5%, а во втором (встречное регулирование) —15%, то есть сеть во втором случае обойдется дешевле (потребуется провод меньшего сечения).
Из таблицы отклонений напряжения видно, что наиболее тяжелые условия у самого дальнего потребителя при максимальной нагрузке в сети: вместо 380 В стандартных он получит 380 — 7,5%( Uн ≈ 352 В. В то же время близко расположенные потребители будут страдать от избытка напряжения в 220 + 7,5% Uн ≈ 237 В.
Пример 2. Между генератором электрической станции (рис. 15.10) и потребителем расположены два трансформатора и сеть высокого напряжения. Прежде чем составить таблицу отклонения напряжений, рассмотрим, как влияет трансформатор на отклонение напряжения в схеме.
Как было сказано выше (гл. 11), трансформаторы понизительных потребительских подстанций со стороны высокого напряжения имеют отпайки, позволяющие менять число витков первичной обмотки, а следовательно, и коэффициент трансформации в пределах ±5%. Со стороны низшего напряжения получают 400 В, то есть 380 + 5% СЛ. У трансформатора 6/0,4 кВ следующие отпайки с высокой стороны: 5700 В (—5%), 6000 В (+0%), 6300 В ( + 5%), а у трансформатора 10/0,4 кВ соответственно 9500 В, 10 000 В, 10 500 В. Таким образом, суммарную надбавку напряжения, учитывая высшее и низшее напряжения обмотки, можно получить в пределах, указанных в таблице 15.6.
Представим теперь, что понижающий трансформатор используется в качестве повышающего и со стороны низшего напряжения к обмотке подведено напряжение 380 В (400—5% Ьи). Чтобы получить со стороны высокого напряжения стандартные 10 000 и 6000 В, необходимо использовать надбавки + 5 %. .
При составлении таблиц отклонения напряжения потери напряжения в трансформаторах принимают равными 4…5% при нагрузке 100% и 1… 1,25 % при нагрузке 25%.
Если высоковольтная линия уже имеется, то потери напряжения в ней могут быть определены по формулам для трехфазной сети, которые приведены ниже.
Составляем таблицы отклонений напряжения в элементах сети (табл. 15.7 и 15.8). Методом подбора отпаек у трансформаторов выбираем наиболее целесообразный режим работы. Затем из таблицы находим потери напряжения, на которые следует рассчитывать сеть напряжением 380/220 В.
Таким образом, расчет сети 380/220 В ведем на потерю напряжения (до самого дальнего потребителя) — 5,5 %. При этом для внутренних проводок рекомендуется всегда иметь запас 0,3..Д5%. Тогда наружные воздушные сети 380/220 В следует рассчитывать исходя из потерь в них, равных 5,0…5,2%.
Для ТП № 2 сеть 380/220 В необходимо рассчитывать всего на 3% потери напряжения от подстанции до дальнего потребителя. Сеть может получиться очень тяжелой. Выход здесь — в выборе для линии высокого напряжения провода большего сечения или использовании трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой.
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|