Электроснабжение населенного пункта Cвиридовичи (стр. 6 из 10)
4. Электрический расчет сети 10кВ
Электрический расчет сети 10кВ производится с целью выбора сечения и марки проводов линии, питающей ТП, а также проверки качества напряжения у потребителя. При расчете пользуемся методом расчета электрических сетей по экономическим интервалам нагрузок.
Рис. 3. Расчётная схема линии 10 кВ
4.1 Определение расчетных нагрузок
Расчетные максимальные нагрузки (отдельно – дневные и вечерние) участков сети определяются по сумме расчетных мощностей населенных пунктов, расположенных за этим участком, по следующей формуле:
Pр = Pнаиб. + SDР, (4.1)
где Рр – расчетное значение максимальной мощность, кВт;
Рнаиб. – наибольшее значение мощности, кВт;
SDР – сумма надбавок (таблица 3.10 [3]), кВт.
Пользуясь расчетной схемой высоковольтной сети определяем максимальные нагрузки. Расчеты сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 Расчет максимальных нагрузок сети 10кВ.
| Участок сети | Расчет максимальной нагрузки |
| 7-8 | Р7-8д = Р8д =70 кВт,Р7-8в = Р8в =100 кВт |
| 7-9 | Р7-9д = Р 9д =160 кВт,Р7-9в = Р 9в =200 кВт, |
| 6-7 | Р6-7д = Р7-9д + DР7-8Д +DР7Д =160+52+115=327 кВт,Р6-7в= Р 7в + DР7-8в +DР7-9в =250+74.5+155=479.5 кВт, |
| 6-10 | Р6-10д = Р 10д =200 кВт,Р6-10в = Р10в =75кВт, |
| 1-6 | Р1-6д = Р 6-7д + DР6-10д +DР6д =327+155+15.1=497.1 кВт,Р1-6в = Р6-7в+DР6-10в +DР6в =479.5+56+74.5=610 кВт |
| 3-5 | Р3-5д = Р5д =51.85 кВт,Р3-5в = Р5в =86.19 кВт |
| 3-4 | Р3-4д = Р4д = 120 кВт,Р3-4в = Р4в = 150 кВт |
| 2-3 | Р2-3д = Р3-4д +DР3-5д +DР3д =120+37+36.5=193.5 кВт,Р2-3в = Р3-4в +DР3-5в +DР3в =150+65+67=282 кВт |
| 1-2 | Р1-2д = Р2-3д +DР 2д =193.5+115=308.5 кВт,Р1-2в = Р 2-3в +DР2в =282+59.5=341.5 кВт, |
| ИП-1 | РИП-1д =Р1-6д + DР1-2д +DР1д =497.1+243+32.4 =772.5 кВт,РИП-1в = Р1-6в + DР1-2в +DР1в =610+267+63=940 кВт |
4.2 Определение средневзвешенного коэффициента мощности
Далее рассчитываем средневзвешенный коэффициент мощности по следующей формуле:
(4.2)
где Pi – расчетная мощность i – го потребителя, кВт;
Таблица 4.2 Значения cosj для всех участков линии.
| Номер НП | Рд/Рв | cosjд | cosjв |
| 1 | 0.53 | 0.88 | 0.93 |
| 2 | 1,88 | 0.73 | 0.73 |
| 3 | 0.56 | 0.88 | 0.93 |
| 4 | 0.8 | 0.83 | 0.91 |
| 5 | 0.6 | 0.81 | 0.84 |
| 6 | 2.3 | 0.73 | 0.73 |
| 7 | 0.6 | 0.88 | 0.93 |
| 8 | 0.7 | 0.83 | 0.91 |
| 9 | 0.8 | 0.83 | 0.91 |
| 10 | 2.67 | 0.73 | 0.73 |
Пользуясь расчетной схемой, определяем средневзвешенный коэффициент мощности:
Участок сети 7-8:
Участок сети 7-9
Участок сети 6-7
Участок сети 6-10
Участок сети 1-6
Участок сети 3-5
Участок сети 3-4
Участок сети 2-3
Участок сети 1-2
Участок сети ИП-1
4.3 Определение полных мощностей на участках сети.
Определяем полную расчетную мощность на всех участках сети, кВА по следующей формуле:
(4.3)где Рр – расчетная мощность на участке, кВт;
cosj - коэффициент мощности.
4.4 Определение эквивалентной мощности
Определяем эквивалентную нагрузку по следующей формуле
Получаем:
Участок сети 7-8
Участок сети 7-9
Участок сети 6-7
Участок сети 6-10
Участок сети 1-6
Аналогичным образом определяем эквивалентную мощность на других участках сети. Полученные значения сводим в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 Результаты расчетов полной и эквивалентной мощностей.
| Участок сети | Pд, | Pв, | сosд | сosв | Sд, | Sв, | Sэд, | Sэв, |
| кВт | кВт | КВА | КВА | КВА | КВА | |||
| 7-8 | 70 | 100 | 0,83 | 0,91 | 84,33735 | 109,8901 | 59,03614 | 76,92308 |
| 7-9 | 160 | 200 | 0,83 | 0,91 | 192,7711 | 219,7802 | 134,9398 | 153,8462 |
| 6-7 | 327 | 479,5 | 0,849737 | 0,919091 | 384,825 | 521,7112 | 269,3775 | 365,1978 |
| 6-10 | 200 | 75 | 0,73 | 0,73 | 273,9726 | 102,7397 | 191,7808 | 71,91781 |
| 1-6 | 497,1 | 610 | 0,801189 | 0,868532 | 620,4529 | 702,3346 | 434,317 | 491,6342 |
| 3-5 | 51,85 | 86,19 | 0,81 | 0,84 | 64,01235 | 102,6071 | 44,80864 | 71,825 |
| 3-4 | 120 | 150 | 0,83 | 0,91 | 144,5783 | 164,8352 | 101,2048 | 115,3846 |
| 2-3 | 193,5 | 282 | 0,836595 | 0,897022 | 231,2948 | 314,3736 | 161,9064 | 220,0615 |
| 1-2 | 308,5 | 341,5 | 0,790047 | 0,860111 | 390,4832 | 397,0418 | 273,3383 | 277,9292 |
| ИП-1 | 772,5 | 940 | 0,801317 | 0,870798 | 964,0376 | 1079,469 | 674,8263 | 755,6286 |
4.5 Определение сечения проводов на участках линии
В целях удобства монтажа и эксплуатации ВЛ рекомендуется применять не более 3 – 4 сечений.
Толщина слоя гололеда b = 5 мм. Район по гололеду – I.
Подбираем:
Участок 8-7:
Интервал экономических нагрузок до 400кВА. Выбираем провод
АС-25 (по минимально допустимой прочности сечение для ВЛ 10кВ–АС-35).
Аналогичным образом предварительно подбираем сечения проводов для других участков. Результаты сводим в таблицу 4.4.
4.6 Определение потерь напряжения на участках линии
Потеря напряжения на участке сети определяется по следующей формуле:
(4.5) 
(4.6)где Sуч – расчетная мощность участка сети, кВА;
l – длина участка, км;
r0 х0 – активное и инлуктивное сопротивление проводов:
для провода АС-35: r0=0.973 a x0=0.352, для провода АС-50: r0=0.592 a x0=0.341; для провода АС-70: r0=0.42 a x0=0.327
Участок 7-8
Участок 7-9
Участок 6-7
Участок 6-10
Участок 1-6
Аналогичным образом рассчитываем потери напряжения на остальных участках линии. Результаты расчетов сводим в таблицу 4.5.
Таблица 4.4 Результаты расчетов линии 10кВ (по большей нагрузке).
| Участок | Мощность | Длина участка, км | Марка | Потери напряжения на участках,% | ||
| Актив-ная, кВт | Полная, кВА | Эквива-лентная, кВА | провода | |||
| 7-8 | 100 | 84,34 | 76,92 | 3,3 | АС-35 | 0,308 |
| 7-9 | 200 | 192,77 | 153,85 | 1,7 | АС-50 | 0,256 |
| 6-7 | 479,5 | 384,83 | 365,20 | 3 | АС-70 | 1,322 |
| 6-10 | 75 | 273,97 | 71,92 | 3,3 | АС-35 | 0,273 |
| 1-6 | 610 | 620,45 | 491,63 | 2,3 | АС-50 | 0,851 |
| 3-5 | 86,19 | 64,01 | 71,83 | 2,4 | АС-35 | 0,207 |
| 3-4 | 150 | 144,58 | 115,38 | 3,2 | АС-50 | 0,359 |
| 2-3 | 282 | 231,29 | 220,06 | 4 | АС-70 | 0,656 |
| 1-2 | 341,5 | 390,48 | 277,93 | 4,4 | АС-70 | 0,922 |
| ИП-1 | 940 | 964,04 | 755,63 | 4,6 | АС-70 | 2,614 |
Падение напряжение для участков, связывающих эти точки линии с ИП, будет определяется следующим образом:
Линия Л1:
DUИП-4=DUИП-1+DU1-2+DU2-3+DU3-4 =2,614+0,922+0,656+0,359=4.56%
Линия Л2:
DUИП-8=DUИП-1+DU1-6+DU6-7 +DU 7-8=2,614+0,851+1,322+0,308=5.1%
Линия Л3:
DUИП-10=DUИП-1+DU1-6+DU6-10=2,614+0,851+0,273=3.74%
Если падение напряжения не будет входить в допустимые пределы, то увеличиваем сечение, начиная с первого участка, до тех пор, пока падение напряжения не будет удовлетворять норме(8.0% в данном случае)
Наибольшее значение падения напряжения DUнаиб. = DUИП-5 = 5.1%,
Проверяем условие DUдоп ≥ DUнаиб, DUдоп – потеря напряжения в сети 10 кВ (таблица 3.2), DUдоп =8 %.
Так как условие 8 >5.1 выполняется, делаем вывод, что сечения и марки проводов выбраны верно.
5. Определение потерь электрической энергии
5.1 Определение потерь электрической энергии в сетях 0.38кВ
Потери электрической энергии определяются по следующей формуле:
(5.1)где S0-полная мощность на участке;