Выбор сечения кабелей разомкнутой местной сети по допустимой потере напряжения

В основе метода выбора сечения провода (кабеля) в разомкнутой сети по допустимой потере напряжения, которая обычно полагается равной 0,05Uном, лежит слабая зависимость удельного реактивного сопротивления провода от его сечения. Необходимо так же произвести проверку кабеля по допустимому току и определить потери мощности в линии для удобства дальнейших расчетов.

Расчет и выбор кабелей производится при помощи следующей программы, реализованной на языке FORTRAN:

Program fil2

dimension PN(100),QN(100),l(100),PP(100),QP(100),Ul(100),ai(100)

real l

open(6,file='is2.dat')

open(7,file='rez2.dat')

read(6,*)n,g,x1,Unom,Udop

read(6,*)(PN(i),QN(i),l(i),i=1,n)

n - Число нагрузок

g - Проводимость

x1 - Индуктивное сопротивление одного км. кабельной линии

Unom - Номинальное напряжение 0.38 кВ

Udop - Допустимая потеря напряжение, для сети 0.4 кВ равно 19 В

Write(7,*)' ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ'

Write(7,*)' Число нагрузок'

Write(7,*)' n=',n

Write(7,*)' Удельная проводимость материала'

Write(7,*)' g=',g,' См'

Write(7,*)' Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии'

Write(7,*)' x1=',x1,' Ом/км'

Write(7,*)' Номинальное напряжение питающей линии'

Write(7,*)' Unom=',Unom,' кВ'

Write(7,*)' Допустимая величина потери напряжения'

Write(7,*)' Udop=',Udop,' В'

 do i=1,n

 PP(i)=0

 QP(i)=0

 Ul(i)=0

 enddo

*Определяем перетоки активной и реактивной мощности

Write(7,*)' '

Write(7,*)' РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА '

Write(7,*)' '

Write(7,*)' Определяем перетоки активной и реактивной мощности '

Write(7,*)' на каждом участке '

 do j=1,n

 do i=j,n

 PP(j)=PP(j)+PN(i)

 QP(j)=QP(j)+QN(i)

 enddo

 Write(7,*)' PP(',j,')=',PP(j),' кВт'

 Write(7,*)' QP(',j,')=',QP(j),' кВАр'

 enddo

 do i=1,n

 ai(i)=sqrt(pp(i)**2+qp(i)**2)/(1.73*Unom)

 Write(7,*)' Токи на участках линии'

 Write(7,*)' ai(',i,')=',ai(i),'A'

 enddo

*Определение реактивной потери напряжения

Up=0

 do i=1,n

 Up=Up+QP(i)*l(i)*(x1/(Unom*1000))

 enddo

Write(7,*)' Реактивная составляющая потери напряжения'

Write(7,*)' Up=',Up,' В'

*Опредиление активной потери напряжения

Ua=Udop-Up

Write(7,*)' Активная состовляющая потери напряжения'

Write(7,*)' Ua=',Ua,' В'

*Определение сечения кабеля

S=0

 do i=1,n

 S=S+PP(i)*l(i)

 enddo

S=S/(Unom*g*Ua)

1 write(7,*)' Экономическое сечение кабеля'

Write(7,*)' S=',S

Write(*,*)'S=',S

Write(*,*)' Введите сечение кабеля по паспорту'

Write(*,*)' S0='

Read(*,*)S0

Write(*,*)' Введите активное сопротивление кабеля R'

Write(*,*)' r0='

Read(*,*)r0

Write(7,*)' Активное сопротивление одного км кабеля'

Write(7,*)' r0=',r0,' Ом/км'

Write(*,*)' Индуктивное сопротивление кабеля'

Write(*,*)' x0='

Read(*,*)x0

Write(7,*)' Индуктивное сопротивление одного км кабеля'

Write(7,*)' x0=',x0,' Ом/км'

Write(*,*)' Введите допустимый ток кабеля'

Read(*,*)id

Потеря напряжения на участке линии

 do i=1,n

 Ul(i)=Ul(i)+PP(i)*l(i)*r0/(Unom*1000)+QP(i)*l(i)*x0/(Unom*1000)

 Write(7,*)' Потеря напряжения на участке линии'

 Write(7,*)' Ul(',i,')=',Ul(i),' В'

 enddo

Потеря напряжения на всей линии

UU=0

 do i=1,n

 UU=UU+Ul(i)

 enddo

Write(7,*)' Потеря напряжения на всей линии'

Write(7,*)' UU=',UU,' В'

 if(UU.le.Udop)then

 Write(7,*)' Выбрать кабель сечением S0=',S0,' мм2'

 Write(7,*)' r0=',r0,' ОМ/км'

 Write(7,*)' x0=',x0,' Ом/км'

 Write(7,*)' Допустимый ток в кабеле Id=',id,' A'

Im=sqrt(pp(1)*pp(1)+qp(1)*qp(1))/(sqrt(3)*Unom)

dP=0

do i=1,n

dP=dP+((pp(i)**2+qp(i)**2)*r0*l(i))/(Unom**2*1000*1000)

end do

 Write(7,*)' Расчетный ток в кабеле Im=',im,' A'

 Write(7,*)' Потеря мощности в линии dP=',dP,' кВт'

if (im.le.id) then

 Write(7,*)' Кабель полностью удовлетворяет условиям'

 Write(*,*)' Кабель полностью удовлетворяет условиям'

 else

 Write(7,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'

 Write(*,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'

 end if

 else

 Write(7,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'

 Write(*,*)' Необходимо выбрать кабель большего сечения'

 Goto 1

 endif

end

 

Производим расчет для двух домов

 

Данные для расчета:

2 32 0.06 0.4 20

42.045 8.538 40 39.52 6.8025 60

 

где2-число нагрузок домов;

 32-удельная проводимость материала, из которого изготовлен проводник,

 м/мм2*Ом;

0,06-индуктивное сопротивление 1 км кабельной линии, Ом;

 0,4-номинальное напряжение сети, кВ;

 20-допустимая потеря напряжения, В;

В нижней строке приведены нагрузки домов последовательно P, Q, l.

 

Результаты расчетов:

ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 Число нагрузок

 n= 2

 Удельная проводимость материала

 g=32.000000 См

 Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии

 x1= 6.000000E-02 Ом/км

 Номинальное напряжение питающей линии

 Unom= 4.000000E-01 кВ

 Допустимая величина потери напряжения

 Udop=20.000000 В

 

 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

 

 Определяем перетоки активной и реактивной мощности

на каждом участке

 PP(1)=81.565000 кВт

 QP(1)=15.340500 кВАр

 PP(2)=39.520000 кВт

 QP(2)= 6.802500 кВАр

 Токи на участках линии

ai(1)= 119.935100A

 Токи на участках линии

ai(2)=57.949680A

 Реактивная составляющая потери напряжения

 Up= 1.532655E-01 В

 Активная составляющая потери напряжения

 Ua=19.846740 В

 Экономическое сечение кабеля

 S=22.176980

 Активное сопротивление одного км кабеля

 r0= 1.240000 Ом/км

 Индуктивное сопротивление одного км кабеля

 x0= 6.600000E-02 Ом/км

 Потеря напряжения на участке линии

 Ul(1)=10.215310 В

 Потеря напряжения на участке линии

 Ul(2)= 7.418065 В

 Потеря напряжения на всей линии

 UU=17.633370 В

 Выбрать кабель сечением S0=25.000000 мм2

 r0= 1.240000 ОМ/км

 x0= 6.600000E-02 Ом/км

 Допустимый ток в кабеле Id= 115 A

 Расчетный ток в кабеле Im= 119 A

 Потеря мощности в линии dP= 2.883105 кВт

 Необходимо выбрать кабель большего сечения.

 

ИХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 Число нагрузок

 n= 2

 Удельная проводимость материала

 g=32.000000 См

 Индуктивное сопротивление одного км кабельной линии

 x1= 6.000000E-02 Ом/км

 Номинальное напряжение питающей линии

 Unom= 4.000000E-01 кВ

 Допустимая величина потери напряжения

 Udop=20.000000 В

 

 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

Определяем перетоки активной и реактивной мощности

на каждом участке

 PP(1)=81.565000 кВт

 QP(1)=15.340500 кВАр

 PP(2)=39.520000 кВт

 QP(2)= 6.802500 кВАр

 Токи на участках линии

ai(1)= 119.935100A

 Токи на участках линии

ai(2)=57.949680A

 Реактивная составляющая потери напряжения

 Up= 1.532655E-01 В

 Активная состовляющая потери напряжения

 Ua=19.846740 В

 Экономическое сечение кабеля

 S=22.176980

 Активное сопротивление одного км кабеля

 r0= 8.900000E-01 Ом/км

 Индуктивное сопротивление одного км кабеля

 x0= 6.300000E-02 Ом/км

 Потеря напряжения на участке линии

 Ul(1)= 7.355930 В

 Потеря напряжения на участке линии

 Ul(2)= 5.340203 В

 Потеря напряжения на всей линии

 UU=12.696130 В

 Выбрать кабель сечением S0=35.000000 мм2

 r0= 8.900000E-01 ОМ/км

 x0= 6.300000E-02 Ом/км

 Допустимый ток в кабеле Id= 135 A

 Расчетный ток в кабеле Im= 119 A

 Потеря мощности в линии dP= 2.069325 кВт

 Кабель полностью удовлетворяет условиям.