2020-01-14
1037
Выбор сечений проводов и расчёт потери напряжения в ВЛ 0,38 кВ
Расчёт линий ТП-2: от ТП-2 отходят четыре линии, две из которых КЛ. Одна КЛ для электроснабжения свиноводческой фермы (на плане объект №5, по надежности вторая категория), другая для электроснабжения птичника клеточного содержания (на плане объект №6, по надежности первая категория). Две ВЛ для электроснабжения жилых домов (на плане объект №1 и №2, по надежности третья категория).
Полная мощность объекта №5 Ѕ=120 кВА, ток
Длина линии – 100 м.Сечение четырёхжильного кабеля до 1 кВ с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией, прокладываемого в земле, выбираем по допустимому длительному току (табл. 24 мет. пособия). Получаем сечение 4×А70 (кабель типа ЦАШв) при длительно допустимом токе 200 А. Удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,447 мОм/м, хо=0,0612 мОм/м.
Потери напряжения в КЛ с ℓ= 100 м и cosφ=0,75 составят:
Или в процентах ∆UКЛ-1=3,12 %.
Полная мощность объекта №6 Ѕ=90 кВА, ток
Длина линии – 130 м.Сечение четырёхжильного кабеля до 1 кВ с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией, прокладываемого в земле, выбираем по допустимому длительному току (табл. 24 мет. пособия). Получаем сечение 4×А50 (кабель типа ЦАШв) при длительно допустимом токе 165 А. Удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,625 мОм/м, хо=0,0625 мОм/м.
|
|
|
Потери напряжения в КЛ с ℓ= 130 м и cosφ=0,92 составят в нормальном режиме (две параллельные линии):
Или в процентах ∆UКЛ-2=2,42 %.
В аварийном режиме при одном кабеле ∆UКЛ-2=18,44 В или в процентах ∆UКЛ-2=4,85 %.
Остальные две линии проектируются воздушными ВЛ-1 и ВЛ-2 0,38 кВ ТП-2.
Нагрузки в узлах принимаются по таблице 8.
Линия ВЛ-1 осуществляет питание жилых домов (14 одноквартирных и 2 двухквартирных)
Схема электроснабжения жилых домов от шин 0,38 кВ ТП-2.
Рис.6. Расчётная схема ВЛ-1 0,38 кВ.
Расчётные нагрузки на участках:
Значение коэффициента мощности на участке 0-У1 принято равным коэффициенту мощности наибольшему по мощности участку (У1-У2), т.е. cosφ=0,95.
По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-1(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А16:
Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)
Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.
Находим потери напряжения на участках:
|
|
|
Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,095 %.
Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-1.
Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 13.
Электрический расчёт ВЛ-1 сети 0,38 кВ.
таблица 13.
| Участок | Ррасч, кВт | cosφ | Sрасч, кВА | Марка провода | Длина участка,м | Потеря напряжения,% | |
| на участке | от ТП | ||||||
| 1.ТП-2–У1 | 6,96 | 0,95 | 7,326 | 4×А95 | 46 | 0,095 | 0,095 |
| 2.У1–1 | 5,25 | 0,95 | 5,526 | 4×А95 | 14 | 0,022 | 0,117 |
| 3.1–2 | 3,5 | 0,95 | 3,684 | 4×А95 | 30 | 0,031 | 0,148 |
| 4.У1–У2 | 2,86 | 0,90 | 3,173 | 4×А95 | 20 | 0,019 | 0,167 |
| 5.У2–5 | 1,72 | 0,90 | 1,906 | 4×А95 | 128 | 0,072 | 0,240 |
| 6.5–6 | 0,5 | 0,90 | 0,556 | 4×А95 | 64 | 0,011 | 0,250 |
| 7.У2–3 | 1,72 | 0,90 | 1,906 | 4×А95 | 54 | 0,031 | 0,281 |
| 8.3–4 | 0,50 | 0,90 | 0,556 | 4×А95 | 64 | 0,011 | 0,291 |
Вторая линия ВЛ-2 также осуществляет питание жилых домов (12 одноквартирных и 4 двухквартирных)
Схема электроснабжения жилых домов от шин 0,38 кВ ТП-2.
Рис.7. Расчётная схема ВЛ-2 0,38 кВ.
Расчётные нагрузки на участках:
Значение коэффициента мощности на участке 0-У1 принято равным коэффициенту мощности наибольшему по мощности участку (У1-У2), т.е. cosφ=0,93.
По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-2(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А16:
Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)
Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.
Находим потери напряжения на участках:
Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,095 %.
Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-1.
Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 14.
Электрический расчёт ВЛ-2 сети 0,38 кВ.
таблица 14.
| Участок | Ррасч, кВт | cosφ | Sрасч, кВА | Марка провода | Длина участка,м | Потеря напряжения,% | |
| на участке | от ТП | ||||||
| 1.ТП2–У1 | 10,236 | 0,93 | 11,006 | 4×А95 | 36 | 0,115 | 0,115 |
| 2.У1–1 | 5,25 | 0,95 | 5,526 | 4×А95 | 20 | 0,031 | 0,146 |
| 3.1–2 | 3,5 | 0,95 | 3,684 | 4×А95 | 34 | 0,035 | 0,181 |
| 4.У1–У2 | 7,086 | 0,93 | 7,619 | 4×А95 | 24 | 0,053 | 0,234 |
| 5.У2–3 | 6,168 | 0,93 | 6,632 | 4×А95 | 52 | 0,100 | 0,334 |
| 6.3–4 | 3,5 | 0,95 | 3,684 | 4×А95 | 78 | 0,081 | 0,415 |
| 7.4–5 | 3,5 | 0,95 | 3,684 | 4×А95 | 30 | 0,031 | 0,447 |
| 8.У2–6 | 1,53 | 0,9 | 1,700 | 4×А95 | 110 | 0,056 | 0,502 |
| 9.6–7 | 0,5 | 0,9 | 0,556 | 4×А95 | 64 | 0,011 | 0,513 |
После определения нагрузки головных участков кабельных и воздушных линий для ТП-2 уточним мощность выбранного ранее трансформатора. Суммарная нагрузка составляет:
В предварительных расчётах 
, поэтому мощность трансформатора ТП-2 уточнения не требует. Оставляем к установке на ТП-2 трансформатор мощностью 160 кВА типа ТМ-160/10.
Расчёт линий отходящих от ТП-3
От ТП-3 отходят три линии: одна для электроснабжения потребителей административного характера: школы, дошкольного учреждения и бани, а также лесопильного цеха и двух жилых домов (на плане объекты № 11,15,14,9 и 2 соответственно по надежности вторая категория), другая для электроснабжения ремонтной мастерской, клуба и жилых домов.
Третья линия снабжает административное здание, магазин, овощехранилище, кормоприготовительный цех и жилые дома.
ВЛ-1:
Схема электроснабжения потребителей от шин 0,38 кВ ТП-3.
Рис.8. Расчётная схема ВЛ-1 0,38 кВ.
Расчётные нагрузки на участках:
Значение коэффициента мощности на участке 0-1 принято равным коэффициенту мощности наибольшему по мощности участку (1-2), т.е. cosφ=0,75.
По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-1(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А50:
Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)
|
|
|
Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.
Находим потери напряжения на участках:
Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,32 %.
Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-1.
Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 15.
Электрический расчёт ВЛ-1 сети 0,38 кВ.
таблица 15.
| Участок | Ррасч, кВт | cosφ | Sрасч, кВА | Марка провода | Длина участка,м | Потеря напряжения,% | |
| на участке | от ТП | ||||||
| 1.ТП-3–1 | 32,496 | 0,75 | 43,328 | 4×А95 | 24 | 0,323 | 0,323 |
| 2.1–2 | 28,08 | 0,75 | 37,440 | 4×А95 | 98 | 1,138 | 1,461 |
| 3.2–У1 | 22,56 | 0,75 | 30,080 | 4×А95 | 20 | 0,187 | 1,647 |
| 4.У1–3 | 6,354 | 0,83 | 7,655 | 4×А95 | 96 | 0,225 | 1,873 |
| 5.3–4 | 1,84 | 0,92 | 2,000 | 4×А95 | 68 | 0,040 | 1,912 |
| 6.У1–5 | 18,74 | 0,75 | 24,987 | 4×А95 | 40 | 0,310 | 2,223 |
ВЛ-2:
Схема электроснабжения потребителей от шин 0,38 кВ ТП-3.
Рис.9. Расчётная схема ВЛ-2 0,38 кВ.
Расчётные нагрузки на участках:
Значение коэффициента мощности на участке 0-1 принято равным коэффициенту мощности для производственной нагрузки, т.е. cosφ=0,75.
По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-2(0-1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А50:
Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)
Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.
Находим потери напряжения на участках:
Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,71 %.
Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-2.
Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 16.
Электрический расчёт ВЛ-2 сети 0,38 кВ.
таблица 16.
| Участок | Ррасч, кВт | cosφ | Sрасч, кВА | Марка провода
| Длина участка,м | Потеря напряжения,% | |||
| на участке | от ТП | ||||||||
| 1.ТП-3–1 | 57,46 | 0,75 | 76,613 | 4×А95 | 30 | 0,713 | 0,713 | ||
| 2.1–У1 | 55,36 | 0,75 | 73,813 | 4×А95 | 30 | 0,687 | 1,400 | ||
| 3.У1–2 | 52 | 0,65 | 80,000 | 4×А95 | 56 | 1,380 | 2,780 | ||
| 4.У1–3 | 5,612 | 0,93 | 6,034 | 4×А95 | 16 | 0,028 | 2,808 | ||
| 5.3–У2 | 3,956 | 0,93 | 4,254 | 4×А95 | 64 | 0,079 | 2,887 | ||
| 6.У2–4 | 0,76 | 0,9 | 0,844 | 4×А95 | 26 | 0,007 | 2,893 | ||
| 7.4–5 | 0,5 | 0,9 | 0,556 | 4×А95 | 38 | 0,006 | 2,899 | ||
| 8.У2–6 | 3,5 | 0,95 | 3,684 | 4×А95 | 20 | 0,021 | 2,920 | ||
ВЛ-3:
Схема электроснабжения потребителей от шин 0,38 кВ ТП-3.
Рис.10. Расчётная схема ВЛ-3 0,38 кВ.
Расчётные нагрузки на участках:
Значение коэффициента мощности на участке 0-У1 принято равным коэффициенту мощности для производственной нагрузки, т.е. cosφ=0,75.
По методу экономических интервалов на головном участке ВЛ-2(0-У1) для четвёртого района по гололёду выбирается сечение четырёх проводов марки А50:
Однако в соответствии с разработанной институтом «Сельэнергопроект» концепцией развития электрических сетей в сельской местности ВЛ 0,38 кВ на всём протяжении выполняются четырёхпроводным сечением не менее 50 мм2 с поэтапным увеличением до 95мм2 (с 2000г.)
Для провода марки А 95 удельные сопротивления принимаем по справочнику rо=0,33 мОм/м, хо=0,303 мОм/м.
Находим потери напряжения на участках:
Или в процентах ∆UВЛ(0-У1)=0,128 %.
Аналогично находят потери напряжения на других участках ВЛ-3.
Результаты расчётов для данной линии сведены в таблицу 17.
Электрический расчёт ВЛ-3 сети 0,38 кВ.
таблица 17.
| Участок | Ррасч, кВт | cosφ | Sрасч, кВА | Марка провода | Длина участка,м | Потеря напряжения,% | |
| на участке | от ТП | ||||||
| 1.ТП-3–У1 | 30,975 | 0,75 | 41,300 | 4×А95 | 10 | 0,128 | 0,128 |
| 2.У1–1 | 2,67 | 0,92 | 2,902 | 4×А95 | 14 | 0,012 | 0,140 |
| 3.У1–2 | 29,319 | 0,75 | 39,092 | 4×А95 | 90 | 1,091 | 1,231 |
| 4.2–У2 | 26,203 | 0,8 | 32,754 | 4×А95 | 44 | 0,445 | 1,676 |
| 5.У2-3 | 0,99 | 0,9 | 1,100 | 4×А95 | 50 | 0,016 | 1,693 |
| 6.3–4 | 0,5 | 0,9 | 0,556 | 4×А95 | 50 | 0,008 | 1,701 |
| 7.У2–5 | 25,55 | 0,75 | 34,067 | 4×А95 | 30 | 0,317 | 2,018 |
| 8.5–6 | 5,25 | 0,75 | 7,000 | 4×А95 | 44 | 0,096 | 2,113 |
После определения нагрузки головных участков воздушных линий для ТП-3 уточним мощность выбранного ранее трансформатора. Суммарная нагрузка составляет:
В предварительных расчётах 
, поэтому мощность трансформатора ТП-3 уточнения не требует. Оставляем к установке на ТП-3 трансформатор мощностью 160 кВА типа ТМ-160/10.
Для более точной проверки системы электроснабжения по качеству электроэнергии необходимо произвести уточненные расчёты для определения потерь напряжения на трансформаторах ТП-1 и ТП-3.
Сопротивления трансформаторов:
ТП-1 двухтрансформаторная, поэтому:
ТП-3 однотрансформаторная:
Потери напряжения в трансформаторах:
В процентах потери соответственно составят 3,07 и 3,1 %.
По результатам расчётов проверки линий на допустимые потери напряжения составляется итоговая таблица 18.
Расчётные данные для ВЛ 10 кВ и ВЛ (КЛ) 0,38 кВ.
таблица 18.
| Номер ТП | Номер линии (трансфоматоры ТП) | Длина, м | Мощность Sрасч, кВА | Ток Iрасч,А | Марка провода (тр-ра ТП) | Потери напряжения,% | |
| UВЛтабл | UВЛрасч | ||||||
| ГПП | ВЛ-1 (10 кВ) | 2800 | 959,85 | 55,41859 | АС-70 | 2,0 | 0,75 |
| ВЛ-2 (10 кВ) | 6200 | 297,6 | 17,18245 | АС-70 | 2,0 | 1,03 | |
| ВЛ-3 (10 кВ) | 240 | 124 | 7,159353 | АС-35 | 2,0 | 0,026 | |
| Итого в сети 10кВ | 9240 | – | – | – | 6,0 | 1,806 | |
| ТП-1 | Тр-торы ТП-1 |
| 857,93 | 24,76703 | ТМ-630/10 | 4,0 | 3,07 |
| КЛ-1 (0,38) | 53 | 165,6 | 251,6106 | 3×А185+А×120 | 2,5 | 1,3 | |
| КЛ-2 (0,38) | 75 | 78,76 | 119,667 | 3×А70+А×35 | 4,0 | 1,69 | |
| Итого в КЛ-1 и КЛ-2 | 128 | – | – | – | 6,5 | 2,99 | |
| КЛ-1,Цех №1 | 8,4 | 138,46 | 210,3744 | 3×А70+А×35 | 0 | 0,27 | |
| КЛ-2,Цех №1 | 28 | 18,75 | 28,48851 | АПВ-4(1×16) | 0 | 0,58 | |
| ТП-3 | Тр-торы ТП-3 |
| 124,511 | 7,188857 | ТМ-160/10 | 4,0 | 3,1 |
| ВЛ-1 (0,38) | 182 | 43,328 | 65,83202 | 4×А95 | 6,6 | 2,22 | |
| ВЛ-2 (0,38) | 160 | 76,613 | 116,4048 | 4×А95 | 6,6 | 2,92 | |
| ВЛ-3 (0,38) | 218 | 41,4 | 62,90264 | 4×А95 | 6,6 | 2,11 | |
Для потребителей ТП-1 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:
а) для наиболее удалённого потребителя в режиме максимальных нагрузок:
- в режиме минимальных нагрузок:
б) для ближайшего потребителя в режиме максимальных нагрузок:
- в режиме минимальных нагрузок:
Для ТП-1 постоянные надбавки на трансформаторе оставляем без изменения, т.е. 2,5 %.
Аналогично для потребителей ТП-3 после получения уточнённых данных о потере напряжения имеем:
а) для наиболее удалённого потребителя в режиме максимальных нагрузок:
- в режиме минимальных нагрузок:
б) для ближайшего потребителя в режиме максимальных нагрузок:
- в режиме минимальных нагрузок:
Всё это позволяет скорректировать принятые при составлении таблицы 11 постоянные надбавки на трансформаторе ТП-3 с 5% на 2,5%. В этом случае значительно улучшатся показатели качества электроснабжения потребителей, присоединённых к данной трансформаторной подстанции.
