Уровень напряжения на вводах потребителей зависит от уровня в центре питания, суммарных потерь напряжения в линиях электропередачи и трансформаторах, а также от значения коэффициентов трансформации.
Отклонения и потери напряжения в системе электроснабжения связаны между собой зависимостью:
(1)
где Vпит - отклонение напряжения в центре питания, % (в системе 35/10/0,38 кВ центром питания считают шины напряжением 35 кВ, 110/10/0,38 кВ- шины 110кВ, в системе 10/0,38 кВ- шины напряжением 10 кВ);
∑(Vпост; Vпер) – сумма постоянных и переменных надбавок напряжения трансформаторов, в %;
В современных трансформаторах с переключением без возбуждения (ПБВ)
Vnocт =+5%, а переменные надбавки могут быть равными -5; -2,5; 0; +2,5; +5; Таким образом суммарная надбавка равна 0: +2.5; +5,0; +7.5; +10%
∑ΔUлин и ∑ΔUт - суммарные потери напряжения в линиях и в трансформаторах, в %;
Vпотр – допустимое отклонение напряжения у потребителя, в %.
Исходя из баланса отклонений и потерь напряжения можно решать различные задачи.
|
|
При расчетах распределительных линий определяют значение допустимых потерь напряжения в них, считая, что остальные составляющие баланса известны или заданы:
(2)
Например: составим таблицу отклонений и потерь в линиях напряжением 10/0,38 кВ системы электроснабжения (рисунок 1), если норма отклонения напряжения у потребителей Vпотр = ± 5% согласно ГОСТ 13109-97 регламентирующих нормы и качество электрической энергии.
Рисунок 11 – Схема электроснабжения Буда-Кошелевской птицефабрики РУП «Беларуснефть-Особино»
Под отклонением напряжения потребителя понимают разность между действительным напряжения и рассматриваемой точке сети и его номинальным значением.
На зажимах электроприемников в течение и не менее 95% суток допускается нормальное отклонение напряжения в пределах ±5% номинального. Максимальное отклонение напряжения допускается ±10%.
На шинах напряжением 10 кВ на подстанции 110/10кВ обеспечен режим встречного регулирования (V10100= +5%; V1025= 0%).
Вносим в графу «передаваемая мощность 100%» таблицы 6 для удаленной трансформаторной полстанции (УТП), значение известных параметров, выделяем их жирным шрифтом.
Таблица 6 - Отклонения и потери напряжения в процентах на элементах системы
Параметр элемента | УТП | |
П1 | П2 | |
Отклонение V10 на шинах напряжением 10 кВ | +5 | |
Потери ∆U10 в линии напряжением 10 кВ | -4,4 | -1,1 |
Трансформатор напряжением 10/0,4 кВ: - постоянная надбавка Vпост - переменная надбавка Vпер - потери ∆UТ | +5 -4 | +5 -1 |
Потери ∆U0,38 в линии напряжением 0,38 кВ | -6,6 | |
Отклонение Vпотр у потребителя | -5 | +2,9 |
Передаваемая мощность, % |
Отклонение напряжения на шинах V10 +5%, постоянная надбавка напряжения 10/0,4 кВ Vnocт = +5%. потери в трансформаторе напряжением 10/0,4 кВ ΔUt = -4%, отклонение напряжения у потребителя V = -5%.
|
|
Регулировочное ответвление трансформатора напряжением 10/0,4 кВ выбираем предварительно Vпер = 0%.
Определяем суммарные потери напряжения в линиях 10 кВ и 0,38 кВ по формуле 1:
Полученные потери в линии распределяем между ВЛ 10 кВ - 40% и ВЛ 0,4кВ - 60%:
Проверяем баланс напряжений по формуле 2.
Баланс напряжения соблюдается.
Когда рассчитываем потери напряжения в линиях 0,38 кВ пункт 6.6 пояснительной запиской курсового проекта проверим полученные потери в конце ΔU линии с ΔU0,38 таблицы 2.1, если полученные в таблице ΔU > ΔU0,38 следует выбирать или другую переменную надбавку или на шинах 10 кВ подстанции напряжением 35/10 кВ или 110/10 кВ поддерживать напряжение на 3,5 - 5% выше номинального - режим стабилизации.
В режиме передаваемая мощность 25% для УТП потери в трансформаторе 10 кВ уменьшаются в четыре раза, а потери в линии 0,38 кВ равны 0.
ΔU10 25= 1,1%
ΔU0,38 25= 0%
ΔUт= -1%
Осталась незаполненная только одна строка «Отклонение напряжения у потребителя» по формуле (4)
Таким образом отклонение напряжения у потребителя П2 в режиме 25% передаваемая мощности, равно +2,9%<+5%.
На схеме рисунка 1 черными буквами и цифрами обозначены исходные данные схемы по данным районных электрических сетей, а красными буквами и цифрами установлены данные расчета пункта 6 по таблице результатов расчета линий 0,38/0,22 кВ (длинна линии, номер линии, потребители первый и последний присоединенный к этой линии и самая большая потеря напряжения в конце линии).
Если при расчете линий в пункте 6 потеря напряжения превышает допустимую потерю рассчитанную в таблице 1, нужно менять провода или кабели на большее сечение или выбрать другую переменную надбавку для расчета ΔU линии 0,38 кВ, так чтобы выполнялось условие ΔUдоп ≥ ΔUлинии 0,38 кВ.
На рисунке 1 конкретно для данного района подписать мощность и районной подстанции. Установить протяженность ВЛ 10 кВ и подписать на рисунке. Еслиобъект проектирования относится к 1 категории по надежности электроснабжения, дополнить рисунок 1, показать резервную линию 10кВ и ее протяженность (в км), название сельской или районной подстанции. Длину линии 0,38 кВ следует также указать на схеме, а вместо П 1, П2, ПЗ, П4 подписать наименование объекта П1 - первый потребитель, П2 - последний потребитель линии 0,38 кВ.
В нашем примере нужно установить какая подстанция 10/0,4 кВ является ближайшей, какая удаленной. Определяем относительно районной подстанции по протяженности линии 10кВ. От ПС «Буда-Кошелево» длина линии 3 км от ПС «Дуравичи» - 12 км, длинна более чем 2 км следовательно расчет производим для УТП (удаленной трансформаторной подстанции).
В принципе для двух объектов одного хозяйства, расстояние между которыми несоизмеримо малое по сравнению с расстоянием их от РТП расчет можно вести для одной ТП.
В среднем ΔU - потери напряжения в сети 0,38 кВ составляют 7-9 % /1/ (стр 194).