52. Выбор проводников лэп по допустимой потере напряжения.

внутри распределительных электрических сетей на­пряжением до 20 кВ включительно обычно отсутствуют средства регулирования напряжения. При этом допустимые отклонения напряжения у элсктроприемников обеспечивают, как правило, путем соответствующего выбора площади сечения проводников. Поскольку отклонения напряжения у элсктроприемников при за­данном напряжении в центре питания непосредственно связаны с потерей напря­жения в сети, то последняя может быть принята в качестве исходного параметра. На основе опыта проектирования и эксплуатации распределительных сетей до­пустимую потерю напряжения обычно принимают: для сетей напряжением 6 — 20 кВ ΔU_ДОП = (6 — 8) % от номинального напряжения сети, а для сетей напряже­нием 0,38 кВ ΔU_ДОП = (5 — 6) %.

Схемы рассматриваемых распределительных сетей могут быть разомкнутые либо замкнутые. Рассмотрим разомкнутую сеть, приведенную на рис. 12.10.

Рис. 12.10. Схема распределительной сети

Потерю напряжения можно представить в виде:

где P_iл,Q_iл, соответственно активная и реактивная мощности на i-м участке, опре­деляемые по заданным нагрузкам в узлах сети; Riл, Хiл, — активное и реактивное со­противление 1-го участка сети; n — число последовательных участков; ΔU_a, ΔU_р —соответственно потери напряжения в активном и реактивном сопротивлениях.

Полагая известным значение х₀, можно найти потерю напряжения в реак­тивном сопротивлении:

(12.52)

где L_iл — длина i-гo участка сети.

Тогда, зная общую допустимую потерю напряжения, можно найти ΔU_а, ха­рактеризующую допустимую потерю напряжения в активном сопротивлении:

(12.53)

дополнительные условия

1. Площадь сечения проводников выбирается одинаковой на всех участках се­ти. При этом условии, имея в виду, что удельное сопротивление r₀ = l/(γF), где γ — удельная проводимость материала проводника, a F — площадь сечения проводника, формулу (12.53) можно представить в виде:

Заменяя мощность через Р_iл = ,получим

(12.55)

Рассмотренное условие целесообразно использовать в случаях, когда потребители расположены относительно недалеко друг от друга.

2. Площадь сечения проводников выбирается по условию минимальных суммарных потерь активной мощности = min, что соответствует равенству плотности тока j_ΔU на всех участках сети:

(12.56)

Отсюда

(12.57)

По найденной плотности тока можно найти площадь сечения проводника на каждом участке сети:

(12.58)

По данному условию целесообразно вести расчеты в случаях, когда боль­шую долю ежегодных издержек составляет стоимость потерянной электроэнер­гии.

3. Площадь сечения проводников выбирается по условию минимума сум­марного расхода проводникового материала m_F = min. Расчетные формулы полу­чим, рассмотрев сеть, состоящую из двух участков (рис. 12.11).

Запишем выражение объема металла для двух участков с учетом формулы (12.54):

где ΔU_a1— потеря напряжения на линии длиной L_1л.

Рис. 12.11. Схема сети из двух участков

выражения для нахождения площади сечения проводников

В общем случае для сети с n участками площадь сечения i-гo участка

(12.59)

г де

(12.60)

Таким образом, вычислив предварительно коэффициент k_Р, можно найти площадь сечения на каждом из участков сети.

В заключение приведем общую последовательность выбора площади сече­ния проводников по допустимой потере напряжения:

1. Определяют потоки мощности (токи) по участкам разомкнутой сети без учета потерь мощности.

2. В зависимости от номинального напряжения и конструктивного исполнения сети выбирают усредненную величину удельного реактивного сопротивления.

3. По формуле (12.52) находят потерю напряжения в реактивных сопротивлениях.

4. По формуле (12.53) определяют допустимую потерю напряжения в ак­тивных сопротивлениях.

5. Определяют площади сечения проводников по одной из формул (12.54), (12.55),(12.58), (12.59) в зависимости от выбранного дополнительного условия.

6. Округляют определенные площади сечений проводников до ближайших стандартных.

7. Для полученных стандартных площадей сечений находят удельные сопротивления r₀ и х₀ и вычисляют фактическую наибольшую потерю напряжения.

8. Проверяют выполнение условия ΔU_НБ ≤ ΔU_ДОП. Если оно не соблюдается, то изменяют площади сечения на некоторых (или всех) участках сети.