4. Расчёт допустимых потерь напряжения

При передаче электрической энергии по воздушным линиям, некоторая часть теряется из-за сопротивления проводов. Однако напряжение на потребителе не должно выходить за пределы ±5% от номинального значения.

Расчет допустимых потерь напряжения осуществляем при помощи схемы электроснабжения потребителей рисунок 1.

Потеря напряжением в трансформаторе составляет +2,5% при 100% загрузке и +2% при 25% загрузке. Составляем таблицу отклонений напряжений, таблица 3. Предварительно задаёмся переменной надбавкой трансформатора V _пер=0.

Определяем потери напряжений в линиях ТП при 100% нагрузке по формуле:

где V_шин. – отклонение напряжения на шинах подстанции

V_пост. – постоянная надбавка трансформатора

V _пер. – переменная надбавка трансформатора

∆U_т. – потери напряжения в трансформаторе

V _потр. – отклонения напряжения у потребителя

Полученную потерю напряжения распределяем между ВЛ 10 кВ - 40 % и ВЛ 0,38 кВ – 60% :

Проверяем баланс напряжений по формуле:

Баланс напряжений соблюдается.

Рисунок 1 – Расчетная схема электроснабжения д. Переволока

При 25% нагрузки потери в линии 10 кВ и трансформаторе уменьшаются в 4 раза, а в линии 0,38 кВ равны 0.

Отклонение напряжения у потребителя при 25% нагрузке определим по формуле:

Таким образом, в режиме 25% нагрузки напряжение потребителя не превышает допустимого предела +5%.

Данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2 - Отклонения и потери напряжения в % на элементах системы

Параметры элемента сети	УПТ
	100%	25%
Отклонение напряжения Vш на шине напряжением 10 кВ	+2,5	-1
Потери ΔU10 на линии напряжением 10 кВ	-3,4	-0,85
Трансформатор напряжением 10/0,4 кВ: - постоянная надбавка Vпост - переменная надбавка Vпер - потери напряжения ΔUт	+5 +0 -4	+5 +0 -1
Потери ΔU0,38 на линии напряжением 0,38 кВ	-5,1	0
Отклонение напряжения Vпотр у потребителя	-5	+2,15

5. Выбор количества и места установки тп напряжением 10/0,4 кВ

В центре электрических нагрузок в сетях напряжением 0,38/0,22 кВ целесообразно устанавливать трансформаторную подстанцию. В зависимости от категории надежности объекта проектирования, от его суммарной мощности, плотности нагрузки и допустимых потерь напряжения производят выбор числа ТП, и полученные значения заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Центры нагрузок объектов д. Переволока

№ потребителя	Наименование объекта	Рд, кВт	координаты
			Х, м	У, м
1	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	18	130
2	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	49	130
3	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	80	130
4	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	110	130
5	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	142	130
6	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	173	130
7	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	207	128
8	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	252	130
9	Двухквартирный жилой дом с плитой на газе	8	234	80
10	Сельский магазин на 2 рабочих места	4	224	79
11	Фельдшерско-акушерский пункт	4	197	53
12	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	142	80
13	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	110	80
14	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	80	80
15	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	49	80
16	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	18	80
17	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	31	35
18	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	62	35
19	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	93	35
20	Двухквартирный жилой дом с электрической плитой	3	125	35
21	Сельский совет с отделением связи	3	142	35
22	Водокачка	5	181	18

Определяем центры электрических нагрузок по формулам

где - расчетная мощность на вводе отдельных потребителей, кВт

/таблица 1/;

– координаты потребителя, м;

-суммарная расчетная мощность всех потребителей, кВт;

В зависимости от категории надёжности объекта проектирования, от его суммарной мощности, плотности нагрузки и допустимых потерь напряжения производим выбор числа ТП:

n= , (3)

где β = 0,6…0,7 – постоянный коэффициент для КТП напряжением 10/0,4 кВ;

ΔU = 5,1 % - допустимые потери напряжения в сети напряжением 0,38 кВ (табл.2);

Р₀ – плотность нагрузки объекта, кВт/км²:

P₀ = Pсумм / F (4)

F – площадь объекта электроснабжения, км²:

F = Xп · Yп (5)

F = 250 ·130 = 32500 · 10^-6 = 0,0325 км²

P₀ = 115 / 0,0325=3538 кВт/км²

cos φ – коэффициент мощности на шинах напряжением 0,4 кВ.

Средневзвешенный коэффициент мощности определяем по формуле:

, (6)

где Рi - мощность объекта, кВт;

cosφ – коэффициент мощности объекта.

n = = 0,72

По результатам расчёта, так как объект относится к III категории надёжности, принимаем одну однотрансформаторную подстанцию.