Электроснабжение населённого пункта

 

 

 

 

 

 

 

Участ	Рабочий ток , А		Потери напряжения ∆U		Потери напр. от ГПП  до конца уч-ка		Провод	Потери Эн. ∆W кВт*ч
	Iд	Iв	∆UД	∆UВ	∆UД	∆UВ
0-1	38.64	33.57	1.82	1.53	1.82	1.53	АС 70	15047
1-2	34.28	29.98	0.2	0.16	2.02	1.69	АС 70	1421
2-3	12.2	12.57	0.11	0.11	2.13	1.8	АС 35	308
3-4	10.21	6.14	0.03	0.02	2.16	1.82	АС 35	68
2-5	24.36	19.58	0.12	0.09	2.14	1.78	АС 70	591
5-6	0	4.8	0	0.04	2.14	1.82	АС 35	42
5-7	25.12	16.29	0.24	0.15	2.38	1.93	АС 70	1256
7-8	9.96	7.93	0.77	0.59	3.15	2.52	АС 35	1676
7-9	17.42	10.24	0.1	0.06	2.48	1.99	АС 70	344
9-10	9.59	3.77	0.11	0.04	2.59	2.03	АС 35	239
9-11	5.40	4.63	0.09	0.08	2.57	2.07	АС 70	95

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Оценка качества  напряжения у потребителей.

 

Для оценки качества напряжения у потребителей составляется таблица  отклонений напряжения (табл. 6.1) из которой определяется допустимая потеря напряжения dUдоп в линиях 0,38 кВ. Таблица составляется для ближайшей расчетной и удаленной трансформаторных подстанций, в проекте ТП 1 является ближайшей и расчетной. Удаленной считается ТП 8, потери напряжения до которой от ГПП имеют наибольшую величину. Из таблицы выясняется, есть ли необходимость в применении дополнительных технических средств для поддержания напряжения у потребителей в допустимых пределах.

             Отклонение напряжения в любой точке электропередачи:

                         n           n

           δUt% = ∑ δUi +  ∑∆U i              

                       i=1        i=1

        n

где  ∑ δUi – сумма надбавок от ГПП до рассматриваемой точки с учетом знака, %;           

      i=1

       n

      ∑ ∆U i  - сумма потерь напряжения от ГПП до рассматриваемой точки, %;

      i=1       

В качестве минимальной нагрузки рассматривается  режим 25%-й нагрузки, при которой  потери напряжения принимаются равными  ¼ части максимальных потерь.

            В потребительских трансформаторах  расчитываются потери напряжения, %:

                                       

                                           δUт% = P*Rт + Q*Xт/Uт.ном² *100 

Где:

        P и Q – активная и реактивная мощности, протекающие через трансформатор (дневные и вечерние, полная мощность которых наибольшая;

        Uт. ном – номинальное напряжение трансформатора (обмотки высшего напряжения);

        Rт  и Хт – активное и индуктивное сопротивления трансформатора.

 

                               Rт = δPк* Uт.ном²/Sт.ном²

 

 

 

                               Хт = (Uр%/100)* ( Uт.ном²/ Sт.ном )

 

Где:

        Sт ном – номинальная мощность трансформатора, ВА;

       Uр % - состовляющая потери напряжения в реактивных сопротивлениях, определяемая через Uк по выражению:

                                          

                                              Uр% = √(Uк%)²- (∆Рк/ Sт.ном*100)²

 

       Регулируемая  надбавка ПБВ трансформатора  подбирается таким образом, чтобы  отклонение напряжения δ U2 5ш0,4 на шинах 0,4кВ не выходило за допустимые пределы: +5% - для потребителей I и II* категорий надежности,и 7,5% для потребителей II и III категорий надежности.

      Допускаемая  потеря напряжения во всей  линии 0,38 кВ (по абсолютной величине) определяется как разница между отклонением напряжения на шинах   0,4 кВ в 100%-ном режиме и допустимым отклонением напряжения у потребителя:

 

                                               ∆Uдоп=δU¹ººш 0,4- δU¹ººдоп

 

          Эта  потеря распределяется на две части. Одна часть dU ″ = 2,0% оставляется, согласно ПУЗ [7], на линию внутри помещений, другая – на наружную линию, по которой расчитываются все наружные линии 0,38 кВ, отходящие от ТП 1. При этом для каждой линии 0,38 кВ должно соблюдатся условие:

 

                                                ∆Uфакт  ≤ ∆Uдоп  

             

Величина dUдоп влияет на выбор сечения провода ВЛ 0,38 кВ: чем больше ∆Uдоп, тем меньше сечение провода.

Рекомендуется устанавливать  ∆Uдоп > 6. При невыполнении этого условия предлогаются следующие технические мероприятия:

• Уменьшить ∆U″ до 1..0.6% , если линии внутри помещений небольшой длинны (наприме, линии подключены жилые дома);
• увеличить сечение проводов на енкоторых участках ВЛ 10кВ;
• установить подольно – емкостную компенсацию реактивного сопротивления;
• предусмотреть замену на ГПП трансформатора с РПН  и с помощью последнего создать на шинах 110 (35)кВрежим встречного регулирования напряжения.

В практике принятие технических  мероприятий обычно рассматривается в указанной последовательности, окончательное решение принимается после технико – экономического сравнения вариантов.

 

          При заполнении таблицы№11 используем  следующие данные:

Отклонение напряжения на шинах ГПП- из исходных данных;

Потери влинии 10кВ – из таблицы№10;

Потери в трансформаторах10/0,4 кВ – по формулам:

Потери напряжения в  ТП 1:

 

 

 

Потери напряжения в  ТП-8 рассчитываются аналогично

Таблица№11- Оценка качества напряжения у потребителей

Элементы электропередачи	Вели- чина	Ближ.ТП		Удален.ТП
		Нагрузка
		100	25	100	25
Шина 10 кВ ГПП	δUШ 10	+10	+4	+10	+4
Линия 10 кВ	∆U10	-1.82	-0.46	-3.15	-0.79
Трансформатор 10/0,4:       Потери напряжения       Надбавка  конструктивная        Надбавка  регулировачная	∆Uт δUт δUт	-3.25 +5 -5	-0.81 +5 -5	-3.91 +5 -5	-0.98 +5 -5
Шины 0,4 кВ	δUш 0,4	+4.93	+2.73	+2.94	+2.23
Лини 0,38 кВ:           Наружняя часть           Внутреняя часть	∆U' ∆Uдоп. ∆U''	-9,97 -7,97 -2	- - -	-7.94 -5.94 -2	- - -
Удаленный потребитель	δUДОП	-5	+5	-5	+5
	δUфакт	-4.5	+2.73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.  Электрический  расчет линий напряжением 0,38 кВ

 

    Выбор проводов  в линии Л1 производим по  экономическим интервалам нагрузки, пользуясь при этом данными таблицами№2 и 7

Р КВт	Q кВАр	S кВА	Провод	R Ом/км	X Ом/км	Iрmax А	Iдоп А	∆Uф %	∆Uдоп %
40	35	53.2	АС-95	0.308	0.300	81	320	0.9	10.4

 

    Расчет Л2 проводим  по допустимой потере напряжения

 

 

Fстанд.≥ Fрасч.

35≥26.9

 

Рд кВт	Рв кВт	Qд кВАр	Qв кВАр	Провод	r0 Ом/ км	x0 Ом/ км	Iрmax А	Iдоп А	∆Uф %	∆Uдоп %
66.5	66.5	57.7	57.7	АС-35	0,773	0,336	134	170	7.4	10.4

 

Выбор проводов в линии  Л3 производим по допустимой потере напряжения отдельнодля каждого участка аналогично выбору проводов для линии Л2.

Данные расчета заносим в  таблицу.

 

 

 

Учас Ток	Рд кВт	Рв кВт	Qд кВАр	Qв кВАр	Провод	r0 Ом/ км	x0 Ом/ км	Iрmax А	Iдоп А	∆Uф %	∆Uдоп %
0-1	33	20.9	20.2	8.5	АС-25	1.140	0.345	59	135	1.5	6.4
1-2	10.2	3.4	6.8	0	АС-25	1.140	0.345	19	135	1.0	4.0

 

 

Фактическое отклонение напряжения у самого отдаленного  потребителя.

Полученное значение записываем в  таблицу №11

 

 

 

 

7. Проверка сетей на успешный запуск крупных асинхронных электродвигателей

 

     При запуске  крупных асинхронных электродвигателей  с короткозамкнутым ротором (ЭД) , потери напряжения в сетями  увеличиваются вследствие протекания  пусковых токов , так как его  электромагнитный момент  пропорционален квадрату напряжения.

      Допустимое  снижение напряжения на запускаемом  ЭД из условия успешного запуска  определяется:

 

Где:

         Мтрог.- момент трогания рабочей машины, приведенный к валу ЭД;

         Мизб.=0,2…0,3Мном.-избыточный момент , необходимый для ускорения            системы “электродвигатель -рабочая машина” номинальный и пусковой момент ЭД.

     Если все моменты  разделить на Мном., т.е. выразить в относительных единицах, то выражение примет вид:

 

     Успешный запуск ЭД  возможен ,если фактическое снижение  напряжения в момент пуска  не превышает (по абсолютной  величине) допустимого:

 

ΔUфакт.пуск.%≤ δUдоп.пуск.%

Фактическое отклонение напряжения определяется по формуле

 

δUдоп.пуск.%= ΔUпуск.% _+δUш 0,4 %

Где:

       δUш 0,4 –фактическое отклонение напряжения на ЭД перед пуском на шинах  0,4 кВ (меньше из отклонений 100 или 25 % режимов), подставляется со знаком “+”, если напряжение ниже номинального и “-“- если напряжение выше номинального.

       ΔUпуск –потеря напряжения в трансформаторе от пускового тока, определяется по упрощенной формуле:

 

 

Где:

 ZТ -полное сопротивление трансформатора;

                                      

Здесь Uт.ном- номинальное напряжение  обмотки  низшего напряжения;

Полное сопротивление линии  Л1 определяется :

 

Сопротивление электродвигателя в  пусковом режиме находится по формуле:

Где:

       Uном  и Iэд.ном.- номинальные напряжения и ток электродвигателя;

        Кi-кратность пускового тока

 

   Если расчетом  устанавливается , что двигатель  может не запуститься ,то необходимо  провести более точные расчеты  (не по упрощенным формулам ), считая отклонение напряжения на шинах 10кВ ТП 1 не меняющимся при пуске ЭД. Если и при этом условие не будет выполнено, то завышается сечение проводов в линии Л1 и делается корректировка в таблице 7.2.