5 Электрический расчет линии напряжением 10 кВ

Электрический расчет воздушных линий (ВЛ) производится с целью выбора марки и сечения проводов и определения потерь напряжения и энергии (таблица 7). Приведем пример расчета линии ВЛ 10 кВ (рисунок 2).

Рисунок 2 Расчетная схема ВЛ 10кВ

Определим нагрузку в точке 3

S₃ = S₄ + S₅ = 78 + j9 + 138 + j14 = 216 + j23 кВА.

Раскольцуем сеть и получим расчетную схему (рисунок 3).

Рисунок 3 Расчетная схема раскольцованной сети

Определим потоки мощности на головных участках цепи:

(5.1)

кВА;

кВА;

Определим потоки мощности на остальных участках сети по первому закону Кирхгофа:

S_1-2 = S₀^/_-1 – S₁ = 261,7 + j25 – (33 + j11) = 228,7 + j14 кВА;

S_2-3 = S_1-2 – S₂ = 228,7 + j14 – (100 + j1) = 128,7 + j13 кВа;

S_8-6 = S₀^//_-8 – S₈ = 335 + j32 – (145 + j2) = 190 + j30 кВа;

S_6-3 = S_8-6 – S₆ = 190 + j30 – (55 + j18) = 135 + j12 кВа.

Нанесем полученные потоки мощности на схему 4 и определим точку потокораздела для активной и реактивной мощностей, в данном случае имеется одна точка потокораздела как для активной, так и для реактивной мощностей.

3 – точка потокораздела; → - направление потока мощности.

Рисунок 4 Определение точки потокораздела

Таблица 7 Электрический расчет ВЛ 10кВ

Параметры	0’ - 1	1 - 2	2 - 3	0’’ - 8	8 - 6	6 – 3
L, км	4,2	2,5	0,5	1,4	2,4	3,4
Pmax, кВт	216	228	128	335	190	135
Qmax, квар	25	14	13	32	30	12
Smax, кВА	217	228	128	336	192	135
Imax, А	12,5	13,2	7,4	19,2	11	7,8
Марка провода	АС35	АС35	АС25	АС35	АС35	АС25
Uуч.max, %	0,74	0,76	0,43	0,37	0,38	0,37
UГПП уч.max, %	0,74	1,5	1,93	0,37	0,75	1,12
WL, кВТч/год	1970,5	1308	82,2	1549,8	872,1	621,2

Рассчитывают потери напряжения на участках в процентах по формуле:

, (5.2)

где Ом/км;

где D_ср- среднее геометрическое расстояние между проводами, мм;

мм.

Определяют потери электрической энергии на участках

кВтч/год. (5.3)

6 Оценка качества напряжения у потребителя

Для оценки качества напряжения у потребителей составляют таблицу отклонений напряжения (таблица 8), из которой определяют допустимую потерю напряжения ∆U_доп в линиях 0,38 кВ, таблицу составляют для ближайшей, расчетной и удаленной трансформаторных подстанций.

В примере ТП6 является ближайшей, ТП5 расчетной.

Таблица 8 Оценка качества напряжения у потребителей

Элемент электро - передачи	Величи-на, %	Ближайшая ТП 10 / 0,4		Удаленная ТП 10 / 0,4		Расчетная ТП 10 / 0,4
		Нагрузка, %
		100	25	100	25	100	25
Шины 10 кВ ГПП	V	+7	+0	+7	+0	+7	+0
Линия 10 кВ	U	-0,37	-0,09	-1,12	-0,28	-0,75	-0,18
Трансформатор 10 / 0,4:
потери напряжения	U	-1,51	-0,37	-1,04	-0,26	-4,04	-1,01
надбавка конструктив-ная	V	+7	+7	+7	+7	+7	+7
Надбавка регулируемая	V	0	0	0	0	0	0
Шины 0,4 кВ (+7,5 %)	V	+12,12	6,54	+9,84	+6,46	+9,21	+5,81
Линия 0,38 кВ:	U	19,12	-	16,84	-	16,21	-
Наружная часть	Uдоп	-9,99	-	-10,46	-	-7,46	-
Внутренняя часть	U	-2,5	-	-2,5	-	-2,5	-
Удаленной потребитель	Vдоп	-7	+7	-7	+7	-7	+7

Из таблицы 8 выясняют, есть ли необходимость в применении дополнительных технических средств для поддержания напряжения у потребителей в допустимых пределах.

Отклонение напряжения в любой точке электропередачи определяют как:

(6.1)

где и - сумма надбавок потерь напряжения от ГПП до рассматриваемой точки с учетом знака.

В качестве минимального рассматривают обычно режим 25 %-ой нагрузки, в котором потери напряжения могут быть приняты как ¼ часть от максимальных потерь.

В потребительских трансформаторах рассчитывают потери напряжения в %:

(6.2)

где Р и Q – мощности, протекающие через трансформатор (дневные или вечерние) полная мощность которых больше;

- номинальное напряжение трансформаторов (обмоток высшего или низшего напряжений);

и - активное и реактивное сопротивление трансформатора:

Ом; (6.3)

Ом, (6.4)

где - номинальная мощность 5-го трансформатора, ВА.

Регулируемая надбавка трансформатора ПБВ подбирается таким образом, чтобы отклонение напряжения на шинах 0,4 кВ не выходило за допустимые пределы (+7,5%), так как к шинам подключены потребители.

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

. (6.5)

Эта потеря распределяется на две части. Одна ча сть оставляется, согласно ПУЭ, на линию внутри помещений, другая -­­ на наружную линию (в примере ), по которой рассчитываются все наружные линии 0,38 кВ, отходящие от ТП.