4.2. Проверка сечения выбранного провода по допустимым потерям напряжения и по нагреву расчетным током

4.2.1. Проверка выбранного провода по допустимым потерям напряжения

После определения марки и сечения провода для ВЛ 0,38 и 10 кВ

производится проверка выбранного провода по потерям напряжения на каждом участке линии. Для этого составляется таблица отклонения напряжений.

Таблица 8. Отклонения и потери напряжения,%, на элементах

Системы ( возможный пример )

№ п.п	Параметр элемента схемы	100 %	25%
1	ВЛ 10 кВ, Uвн	-2,4	+0,4
2	Трансформатор 10/0,4 кВ а) постоянная надбавка Vпост. б) переменная надбавка Vпер. в) потери Uт	+5 0 - 4	+5 0 - 1
3	ВЛ 0,38 кВ, Uнн	-3,6	+0,6
4	Потребитель, Vпотр.	– 5	+5

Известно, что уровень напряжения на вводах потребителя зависит от суммарных потерь напряжения в линиях электропередачи и трансформаторах. Таким образом,

U_потр.=  ( V_пост.+V_пер. ) - U_т- U_л,

где  U_л – суммарные потери напряжения на линию 10 и 0,38 кВ.

Принимаем на линию 10 кВ – 40% потерь напряжения, на линию 0,38 кВ – 60%.

К постоянным в таблице отклонения относятся величины, не выделенные шрифтом, т.е. V_потр., V_пост., U_т. Переменные надбавки V_пер. варьируются следующим образом: -5, -2,5, 0, +2,5, +5. Для приведенного примера V_пер. равны нулю. Проведем суммирование для 100% нагрузки:

-5 = +5 + 0 – 4 – 3,6 – 2,4,

аналогично для 25% нагрузки:

+5 = +5 +0 – 1 + 0,4 + 0,6.

После составления таблицы отклонений напряжения производится проверка выбранных сечений провода ВЛ по потерям напряжения следующим образом.

Для каждого участка линии определяют расчетную потерю напряжения по формуле [3]:

U = S_макс.∙L∙(r_o∙cosφ+x_o∙sinφ)/U_ном. ,

где r_o и х_о – соответственно активное и индуктивное сопротивления 1 км провода воздушной линии; L – длина линии;

S_макс. – максимальная расчетная нагрузка на участке линии;

U_ном. – номинальное напряжение.

Программа расчета потерь напряжения на отдельных участках сети представлена в Приложении 4.

Значения активного сопротивления приведены в табл. 9 а [7].

Значения коэффициентов мощности для различных типов нагрузки и на шинах ТП 6 – 35/0,4 кВ представлены в табл. 9г и 9д.

4.2.2. Проверка сечения проводов и кабелей по условию нагрева

Выбранное сечение провода ВЛ проверяется по нагреву расчетным током.

Длительно допустимая токовая нагрузка на провода ВЛ и кабели определяется в зависимости от условий нагрева по следующему выражению [4]:

I_доп. = (π/2)∙ √с∙d³∙γ∙(t – t_o),

где с – коэффициент теплоотдачи; d – диаметр провода (жилы кабеля); γ – удельная проводимость; t – допустимая температура нагрева жилы провода (кабеля); t_o – температура окружающей среды.

Допустимая температура голых проводов принимается в соответствии с ПУЭ [1] не выше 70^о С; для изолированных проводов и кабелей c резиновой и полихлорвиниловой изоляцией установлена максимальная температура 65^оС; для кабелей с бумажной изоляцией допустимая температура зависит от номинального напряжения кабеля.

Номинальное напряжение

кабеля, кВ …………….. 1…3 6 10 20…35

Допустимая температура

жилы кабеля, ^оС……………… 80 65 60 50

Длительно допустимые нагрузки представлены в табл. 9б, 9в [11].

Таблица 9а. Сопротивление воздушных линий

Площадь сечения провода, режиме мм	Линейное активное сопротивление Ом/км		Допустимый ток, А в продолжительном
	Ал.пр.	Ст.ал.пр.	Ал.пр.	Ст.ал.пр.
16 25 35 50 70 95 120	1,84 1,16 0,85 0,59 0,42 0,31 0,25	1,8 1,18 0,79 0,60 0,43 0,31 0,25	105 136 170 215 265 320 375	110 142 175 210 265 330 390

Усредненное значение индуктивного сопротивления можно принять равным 0,35 Ом/км.

Таблица 9б. Длительно допустимые нагрузки и активные сопротивления сталеалюминиевых проводов марок АС, АСК, АпСК

Номинальное сечение, мм2 (алюминий/сталь)	Наружный диаметр провода, мм	Электрическое сопротивление при 200С R, Ом/км	Длительно допустимый ток нагрузки при 250С Iдоп., А		Масса провода, кг/км
			Вне помещений	Внутри помещения
35/6,2	8,4	0,79	175	135	148
50/8	9,6	0,603	210	165	195
70/11	11,4	0,429	265	210	276
95/16	13,5	0,306	330	260	385
120/19	15,2	0,249	390	313	471
120/27	15,4	0,253	375	-	528
150/19	16,8	0,199	450	365	554
150/34	17,5	0,201	450	-	675
185/24	18,9	0,157	520	430	705
185/29	18,8	0,162	510	425	728
240/32	21,6	0,121	605	505	921
240/39	21,6	0,124	610	505	952
300/39	24,0	0,098	710	600	1132
300/48	24,1	0,099	690	585	1186
330/27	24,8	0,088	730	-	1152
400/22	26,6	0,075	830	713	1261
400/51	27,5	0,075	825	705	1490
500/27	29,4	0,061	960	830	1537
500/64	30,6	0,060	945	815	1852
600/72	33,2	0,051	1050	920	2170
700/86	36,2	0,043	1180	1040	2575
800/105	39,7	0,036	-	-	3092
1000/56	42,4	0,029	-	-	3210

Таблица 9в. Длительно допустимые нагрузки и активные сопротивления алюминиевых проводов марок А, Ап

Номинальное сечение ,мм2	Наружный диаметр провода,мм	Электрическоесопротивлениепри 20о С R,Ом/км	Длительно допустимый ток нагрузки при 25оС I доп, А		Масса провода, кг/км
			вне помещений	внутри помещений
35	7,5	0,850	170	130	94
50	9,0	0,588	215	165	135
70	10,6	0,420	265	210	189
95	12,3	0,315	320	255	252
120	14,0	0,251	375	300	321
150	15,8	0,198	440	355	406
185	17,5	0,161	500	410	502
240	20,0	0,123	590	490	655
300	22,1	0,102	680	570	794
350	24,2	0,085	725	-	952
400	25,6	0,076	815	690	1072
450	27,3	0,067	-	-	1378
500	29,1	0,059	980	820	1378
550	30,3	0,054	-	-	1500
600	31,5	0,050	1070	930	1618
650	32,9	0,046	-	-	1771
700	34,2	0,042	-	-	1902
750	35,6	0,039	-	-	2062
800	36,9	0,036	-	-	2920

Таблица 9г. Коэффициенты мощности в максимум нагрузки на вводах отдельных видов потребителей без учёта компенсации

Потребители	Коэффициенты мощности
	дневной соsφд	вечерний соsφв
Животноводческие и птицеводческие помещения: а) без электрообогрева б) с электрообогревом	0,75 0,92	0,85 0,96
Кормоцех	0,75	0,75
Мастерские	0,65	0,70
Зерноочистительный ток	0,70	0,75
Мельница, маслобойка	0,85	0,86
Оросительная установка	0,80	0,80
Электротепловые установки	1,00	1,00
Общественные и коммунальные предприятия	0,92	0,95
Жилые дома	0,96	0,98
Трансформаторные подстанции напряжением 10/0,4 кВ с нагрузкой: а) производственной б) коммунально-бытовой в) смешанной	0,70 0,90 0,80	0,75 0,92 0,83

Таблица 9д. Коэффициент мощности на шинах 0,4 кВ понизительных подстанций 6-35/0,4 кВ

Отношение Sр.д./Sр.в.	0,25 – 0,35	0,36 – 0,60	0,61 – 0,85	0,86 – 1,15	1,16 – 1,40	1,40 и более
Дневной соsφд	0,94	0,90	0,85	0,80	0,78	0,75
Вечерний соsφв	0,97	0,95	0,93	0,89	0,84	0,80

После определения расчетных потерь напряжения на участках линии полученное значение сравнивают с допустимым значением потерь по табл.8 Если значение U превышает значение табличное необходимо увеличить сечение провода на одну ступень (но не более 3-х ступеней), либо изменить значение переменных надбавок .

По результатам расчетов составляют итоговую расчетную таблицу.

Таблица 10. Расчетные данные для ВЛ 0,38 кВ

Номер Мощн. Длина Предварительный Окончательный

участка Sмакс,Sэкв. м расчет расчет

ТП кВА, кВА Марка Потери Марка Потери

провода U_т, U_р провода U_т, U_р

% , % % , %

где U_т и U_р – соответственно табличное и расчетное значения потерь напряжения на рассматриваемом участке линии.