4. Електричний розрахунок лінії 10 кВ.

Розрахунок лінії 10 кВ включає:

• знаходження розрахункових навантажень існуючих трансформаторних підстанцій 10/0,4 кВ;

• підрахунок електричних навантажень на ділянках лінії 10 кВ;

• вибір перерізу проводів ліній 10 кВ.

Розрахункові навантаження Р_Р існуючих підстанцій 10/0,4кВ на розрахунковий рік знаходяться по формулі:

Р_Р = К_Н ·Р_М, (Формула 4.1. [9; ст.7])

де Р_М – максимальне існуюче навантаження ТП, кВт (згідно завдання);

К_Н – коефіцієнт зростання навантаження, змінюється залежно від виду споживачів.

Таблиця 4. Коефіцієнт зростання навантаження

Вид споживачів	Розрахунковий рік
	5	7	10
Виробничі Змішані Комунально-побутові	1,3 1,3 1,2	1,4 1,4 1,3	2,1 2,0 1,8

Денні та вечірні навантаження існуючих ТП визначають множенням розрахункового навантаження на коефіцієнт участі його в денному К_Д та вечірньому К_В максимумах, які дорівнюють:

• для виробничих споживачів К_Д = 1,0; К_В = 0,6;

• для комунально-побутових – К_Д = 0,3...0,4; К_В = 1,0;

• для змішаних – К_Д = К_В = 1,0.

Дані розрахунків записують у таблицю 4.2.

Таблиця 5 Розрахункові навантаження ТП-10/0,4 кВ

№	РМ , кВт	Вид навантаження	РР=КН ·РМ , кВт	РД=КД·РР , кВт	РВ=КВ·РР , кВт
7	30	Комунально побутове	39	11,7	39
6	90	Змішане	126	126	126
5	160	Змішане	224	224	224
4	70	Виробниче	98	98	58,8
3	90	Змішане	126	126	126
2	130	Виробниче	182	182	109,2
1	85	Змішане	119	119	119

Для точки приєднання заданого населеного пункту до лінії 10 кВ у таблицю 5 записують сумарні розрахункові навантаження (денне Р_Д та вечірнє Р_В населеного пункту) згідно з розрахунками .

Підрахунок електричних навантажень на ділянках лінії 10 кВ починають з кінця лінії, підсумовуючи навантаження ТП по денному і вечірньому максимумах (окремо по добавках) при допомозі таблиць.

На кожній ділянці лінії знаходять виробниче навантаження Р_ВИР, яке включає в себе в денний час навантаження ТП з виробничим і змішаним видами споживачів, у вечірній час – тільки навантаження ТП з виробничим видом, та загальне навантаження Р_ЗАГ, яке включає навантаження всіх ТП.

Розрахунки навантажень лінії 10 кВ виконуємо за таблицею 4.3.

Переріз проводів лінії 10 кВ вибираємо по мінімуму приведених затрат (з використанням економічних інтервалів потужностей) залежно від еквівалентної потужності Sе на ділянці лінії. Границі економічних інтервалів для вибору перерізів проводів ліній 10 кВ наведено.

Таблиця 6. Розрахунок навантажень лінії 10 кВ.

Ділянка	Вид	Навантаження
		Денне, кВт				Вечірнє, кВт
		РДБ	РДМ	Р(РДМ)	РД	РВБ	РВМ	Р(РВМ)	РВ
6-7	РВИР	___	___	___	___	___	___	___	___
	РЗАГ	11,7	___	___	11,7	39	___	___	39
2-6	РВИР	___	___	___	___	___	___	___	___
	РЗАГ	126	11,7	+9,7	135,7	126	39	28,4	154,4
4-5	РВИР	___	___	___	___	___	___	___	___
	РЗАГ	224	___	___	224	224	___	___	224
3-4	РВИР	98	___	___	98	58,8	___	___	58,8
	РЗАГ	224	98	+74,5	298,5	224	58,8	44	268
2-3	РВИР	98	___	___	98	58,8	___	___	58,8
	РЗАГ	224	126/98	90/74,5	388,5	224	126/58,8	90/44	358
1-2	РВИР	182	98	74,5	256,5	109,2	58,8	44	153,2
	РЗАГ	224	182/126/98/126/11,7	139/90/74,5/90/9,7	627,2	224	109,2/126/58,8/126/39	90/90/82/44/28,4	558,4
0-1	РВИР	182	98	74,5	256,5	109,2	58,8	44	153,2
	РЗАГ	224	182/126/126/119/98/11,7	139/90/90/90/74,5/9,7	717,2	224	126/126/119/109,2/58,8/39	90/90/90/74,5/44/28,4	640,9

Еквівалентна потужність ділянки лінії 10 кВ S_Е дорівнює:

S_Е = К_Д S_М, (Формула 4.2. [9; ст.8])

де S_М – максимальна потужність ділянки лінії (найбільше з розрахункових навантажень денного S_Д або вечірнього S_В максимумів), кВА;

К_Д – коефіцієнт, який враховує динаміку навантаження (для сільських мереж рекомендується К_Д=0,7).

Розрахункове денне S_Д та вечірнє S_В навантаження знаходять, виходячи з загального денного Р_Д та вечірнього Р_В навантажень і коефіцієнта потужності користуючись формулою:

S = Pзаг./ cos φ (Формула 4.3. [9; ст.8])

Таблиця 7. Розрахунки по вибору проводів лінії 10 кВ.

№ ділянки	Денне навантаження				Вечірнє навантаження				SМ, кВА		SЕ, кВА		Провід
	РВИР РЗАГ	cos φ	SД, кВА	РВИР РЗАГ		cos φ	SВ, кВА
6-7	0	0,9	13	0		0,92	42,3	42,3		29,6		А-35
2-6	0	0,8	169,6	0		0,75	186	186		130,2		А-35
4-5	0	0,8	280	0		0,83	269	280		196		А-35
3-4	0,43	0,8	373,1	0,26		0,83	322,8	373,1		261		А-35
2-3	0,43	0,8	485	0,26		0,83	331,2	485		339		А-35
1-2	0,81	0,8	784	0,48		0,83	672,2	784		548,8		А-35
0-1	0,81	0,8	896,5	0,48		0,83	719,1	896,5		627,2		А-35

Перевірка проводів лінії 10 кВ на допустиму втрату напруги

Перетин проводів лінії 10 кВ, які вибрані за допомогою економічних інтервалах потужностей, потрібно перевірити на допустиму втрату напруги. При цьому фактична втрата напруги до найвіддаленішої точки у мережі не повинна перевищувати допустиму, тобто

ΣΔU_і < ΔU_ДОП. (Формула 4.4. [9; ст.9])

Фактична втрата напруги на і-й ділянці лінії (%):

ΔU _і = [(Р_і r_i /U_Н) + (Q_i x_i/U_Н)]100/U_Н , (Формула 4.5. [9; ст.9])

де Р_і, Q_і – розрахункові активна та реактивна потужності ділянки лінії, кВт;

r_i, x_i – активний та реактивний опори ділянки лінії, Ом;

r_i = r_oi ·L_i ; x_i = x_oi ·L_i , (Формула 4.6. [9; ст.9])

r_oi, x_oi – питомі активний та реактивний опори провода на ділянці лінії, Ом/км;

U_Н – номінальна напруга лінії, кВ;

L_i – довжина ділянки лінії, км;

6-7

2-7

4-5

3-4

2-3

1-2

0-1

Фактичну витрату напруги до будь-якого споживача визначають як, суму втрат напруги на окремих, послідовно з'єднаних ділянках лінії від джерела живлення.

У загальному випадку фактичну втрату напруги потрібно знаходити по денному та вечірньому максимумах навантажень окремо. Але в деяких випадках шляхом інженерного аналізу можна оцінити, при якому навантаженні (денному чи вечірньому) буде мати місце більша втрата. Це також можна вирішити, підрахувавши суму моментів для денного та вечірнього часу. Далі розрахунок вести для випадку з більшою сумою моментів.

Для визначення допустимої втрати напруги в мережі складається таблиця відхилень напруги. У цій таблиці розглядають два режими: режим максимальних навантажень і режим мінімальних навантажень (100% і 25%). Відхилення напруги на шинах 10 кВ РТП у режимі максимальних навантажень становитиме +3%, а мінімальне навантаження становитиме -2%.

При складанні таблиці розглядають дві споживчі ТП, ближня і віддалена. Ближня – це ТП приєднана в безпосередній близькості до шин РТП де втрата напруги дорівнює нулю.

Допустиме відхилення напруги для найвіддаленішого споживача у нормальному режимі становить + - 5%.

Таблиця 8. Розрахунок допустимої втрати напруги

Елемент мережі	Віддалена ТП
	100%	25%
Шини 10 кВ РТП	+3	-4
Лінія 10 кВ	-6,9	-1,725
ТП 10/0,4 кВ : постійна надбавка регульована надбавка втрати напруги	+5 +2,5 -4	+5 +2,5 -1
Лінія 0,38 кВ	-4,6	0
Споживач	-5	+0,775
Допустиме відхилення напруги у споживача	-5	+5

= (Формула 4.7.)

- =3+

(Формула 4.8.)

(Формула 4.9.)

(Формула 4.10.)

(Формула 4.11.)

При складанні таблиці розглядаються дві споживчі ТП – ближня та віддалена. Ближня ТП – це ТП, приєднана в безпосередній близькості до шин 10 кВ РТП (наприклад, трансформатор власних потреб на РТП) і втрата напруги в лінії 10 кВ до цієї ТП рівна нулю. Віддалена – це ТП, до якої втрата напруги в

лектроенергії – ближній, підключений безпосередньо до шин 0,4 кВ