Распределительной сети 10 кв

Электрический расчет распределительной сети от подстанции № 3 сводится к выбору марки и сечения проводов и их проверке по допустимым потерям напряжения и по допустимому нагреву. Рекомендуется следующий порядок расчета:

5.1 Находим предварительное потокораспределение, считая, что режим работы распределительной сети в замкнутом состоянии (то есть режим работы линии с двухсторонним питанием) – нормальный рабочий режим и магистраль рассчитываемой линии однородна; при этом в формулах (4.18) и (4.19) вместо сопротивлений можно подставлять длины () соответствующих участков линии; полные мощности при известных значениях активных и реактивных мощностей на участках линии рассчитываем по формуле:

. (5.1)

5.2 На каждом из участков линии расчетная мощность нагрузки равна полной мощности:

S_р = S, (5.2)

где S – полная мощность нагрузки, определяемая на каждом из участков по формуле (5.1).

По расчетной нагрузке определяют сечения проводов на всех участках методом экономических интервалов; таблицу экономических интервалов можно использовать из приложения И.

5.3 Выбрав стандартные сечения проводов на всех участках линии, находят действительные активные и индуктивные сопротивления всех участков сети (R_i и X_i) по формулам, аналогичным (4.1).

5.4 Определяют максимальные (наибольшие) потери напряжения до точки потокораздела и до концевых точек ответвлений по формуле:

, (5.3)

где n – число участков до точки потокораздела и до концевых точек ответвлений;

P_i и Q_i – активные и реактивные расчетные (максимальные) нагрузки на «i» -том участке линии, кВт и квар;

R_i и X_i – активное и индуктивное сопротивления «i» -того участка линии, Ом.

5.5 Выбранные сечения проводов проверяют по допустимым потерям напряжения; для этого составляют таблицу отклонений напряжения.

5.6 Рассчитывают послеаварийный режим при выходе из работы головного участка «4-В» воздушной сети 10 кВ и определяют потокораспределение в линии с односторонним питанием от шин ПС №3. По результатам расчета послеаварийного режима находят максимальные потери напряжения и проверяют сечения проводов по условиям допустимого нагрева.

Таблицу отклонений напряжения составляют в режимах максимальной и минимальной нагрузок для двух трансформаторных подстанций (ТП): ближайшей и удаленной. Целью составления таблицы является:

1)проверка отклонений напряжения на зажимах потребителей при определенных ранее потерях напряжения в распределительной сети 10 кВ;

2)выбор оптимальных надбавок напряжения на трансформаторах потребительских подстанций;

3)определение допустимых потерь напряжения в сети 0,38 кВ.

Исходными данными для составления таблицы являются уровни напряжения на шинах 10 кВ подстанции №3, соответствующие выбранным коэффициентам трансформации, рассчитанные в п.5.4 потери напряжения в линии 10 кВ до ближайшей и удаленной ТП, и допустимые отклонения напряжения на зажимах потребителей по ГОСТ 13109-97.

При заполнении таблицы необходимо помнить, что:

1)отклонения напряжения 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 считаем подключенным к шинам 0,4 кВ;

3)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 (линии 10 кВ, трансформаторе 10/0,38 кВ и линии 0,38 кВ) уменьшается в четыре раза;

6)за допустимую потерю напряжения в линии 0,38 кВ можно принять суммарные потери напряжения в линии 0,38 кВ из таблицы отклонений напряжения: DU_{ДОП ВЛ0,38}=DU_ВЛ0,38;

7)потеря напряжения в трансформаторах потребительских подстанций при 100% нагрузке составляет 4-5%. В курсовой работе рекомендуется принимать ΔU_Т =4% для режима максимальных нагрузок (100%).

Элемент сети		Обозначение потери и отклонения напряжения, %	ТП1=ТП_БЛ		ТП2=ТП_УД
			Нагрузка, %
			100	25	100	25
Шины 10 кВ		δU_Ш10	+4	-1	+4	-1
ВЛ 10 кВ		DU_ВЛ10	-1	-0,25	-6	-1,5
Тр-р 10/0,38 кВ	Потери	DU_Т	-4	-1	-4	-1
Тр-р 10/0,38 кВ	Надбавка	δU_Т	+5	+5	+7,5	+7,5
Шины 0,4 кВ		δU_Ш0,4	+4	+2,75	+1,5	+4
ВЛ 0,38 кВ		DU_ВЛ0,38	-9	-2,25	-6,5	-1,6
Удаленный потребитель		δU_УД.П	-5	+0,5	-5	+2,4
ГОСТ 13109-97		δU_ном	5	5	5	5

Рассмотрим на примере более подробно для п.5.5 порядок составления таблицы отклонений напряжения для ближайшей и удаленной подстанции при следующих известных значениях исходных данных: (значение наибольшей потери напряжения в линии 10 кВ до ближайшей и удаленной подстанции определяется в п.5.4 по формуле 5.3).

5.5.1 Вписываем исходные данные в таблицу (выделено полужирным шрифтом).

5.5.2 Потери напряжения в трансформаторе при 100% нагрузке принимаем равными 4% и вносим это значение в таблицу.

5.5.3 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.

5.5.4 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. При этом в линии 0,38 кВ будем иметь максимально возможную потерю напряжения.

5.5.5 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.

5.5.6 Величина отклонения напряжения на шинах 0,4 кВ определяется как алгебраическая сумма значений величин всех вышерасположенных строк таблицы. 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 «+5%» для ТП1 и «+7,5%» для ТП2. Эту надбавку вносим в соответствующую строку таблицы для нагрузки 100% и 25%.

5.5.7 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:

, (5.4)

поэтому: DU_ВЛ0,38 =(+4)-(-5)=9% для ближайшей ТП1;

DU_ВЛ0,38 =(+1,5)-(-5)=6,5% для удаленной ТП2.

Полученное значение потери напряжения в линии 0,38 кВ при 100% нагрузке вносим в таблицу.

5.5.8 В режиме минимальной нагрузки (25%) потерю напряжения в линии уменьшаем в четыре раза и записываем в таблицу.

5.5.9 Соотношение (5.4) справедливо и для 25% нагрузки, откуда определяем отклонение напряжения у удаленного потребителя в режиме минимальных нагрузок:

δU_УД.П =+2,75-2,25=+0,5% для ближайшей ТП1;

δU_УД.П =+4-1,6=+2,4% для удаленной ТП2.

Это значение вносим в соответствующую строку таблицы.

5.5.10 Искомая допустимая потеря напряжения в линии 0,38 кВ при максимальной нагрузке и принятом допущении будет равна:

DU_{ДОП ВЛ0,38} =9% для ближайшей ТП1;

DU_{ДОП ВЛ0,38} =6,5% для удаленной ТП2.

Рекомендуемая форма таблицы отклонений напряжения приведена в приложении Е. Таблицу необходимо составить как для режима двухстороннего питания, так и для послеаварийного режима (после исчезновения напряжения на шинах 10 кВ соседней подстанции В).

Определяем полные мощности (S_i) на участках линии для послеаварийного режима, двигаясь от конца линии к её началу, а также наибольшую потерю напряжения от шин НН ПС №3 до удаленного потребителя. Выбранные сечения проводов линии 10 кВ проверяем по условиям допустимого нагрева на каждом из участков линии:

, (5.5)