Особенности и принципы расчета местных электрических сетей

Местные электрические сети - это сети с воздушными линиями напряжением 35 кВ и ниже и кабельными линиями 10 кВ и ниже. Электрический расчет местных сетей ведется на основе следующих упрощений:

1. Не учитывают зарядные мощности линий.

2. Для кабельных линий, как правило, не учитывают их индуктивные сопротивления.

3. Пренебрегают потерями холостого хода трансформаторов.

4. При расчете потоков мощности в линиях не учитывают в них потери мощности. Считают, что мощность в конце и начале линии одинакова.

5. Расчет напряжений в узлах ведется по потере напряжения, которую определяют по номинальному напряжению (пренебрегают поперечной составляющей падения напряжения в силу ее малости). Расчет потери по номинальному напряжению обоснован тем, что уровни напряжения в местных сетях мало отличаются от номинального, так как к ним часто непосредственно присоединены электроприемники, требующие это напряжение.

Обычно расчет режима местной электрической сети сводится к определению мощностей (токов) на участках линий и напряжений в узлах. Из напряжений интерес представляет точка с наиболее низким значением, которое должно быть не меньше допустимого.

Рассмотрим процесс расчета режима местной электрической сети на примере неразветвленной сети, данной на рис. 5.15, а. Известны мощности в узлах, напряжение источника Ua и параметры линий. Схема замещения сети представлена на рис. 5.15, б. При расчете распределения мощностей не учитывают потери мощностей в линиях, поэтому (см. рис. 5.15, б)

. Мощность в линии 12 находят по первому закону Кирхгофа для узла 2:

Аналогично мощность в линии А1: Значит, для любого участка сети передаваемая по нему мощность определяется простым суммированием его нагрузок. Наибольшее значение потеря напряжения имеет до точки 3. Суммарные потери напряжения до любой точки определяются суммой потерь напряжения на каждом участке. В нашем случае потери напряжения до точки 3 будут: . При известных мощностях на участках (см. рис. 5.15, б) наибольшую потерю напряжения можно найти через них и сопротивления участков по формуле

Для сети с n нагрузками с заданными мощностями S_ij участков и их сопротивлениями Z_ij: (5.52)

Наибольшую потерю напряжения можно также определить через мощность узлов нагрузки и сопротивление от источника до узла:

где и т. д. В общем виде эта формула примет вид: (5.53)

В разветвленных электрических сетях (рис. 5.16) мощности на участках также находятся простым суммированием нагрузок узлов. Наибольшая потеря напряжения здесь может быть либо до точки 2 либо до точки 3: Если , то

Значит, наибольшая потеря напряжения . Применяя формулу (5.53), Здесь мощность узла 3 условно переносится в ближайший узел 1, принадлежащий рассматриваемому участку сети А12.

В местных электрических сетях нагрузки часто задаются в виде активного I_a и реактивного I_p токов или полным током I и коэффициентом мощности cosj. Для таких случаев формула потери напряжения для одного участка сети принимает следующий вид:

Заметим, что в последней формуле Формулы (5.52) и (5.53) через токи участков и узлов нагрузки запишем так: