3. Электрический расчёт вл 10 кв

Электроснабжение района осуществляется по системе 110/10/0,38 кВ. При этом предполагается, что устройства регулирования напряжения на РТП 110/10 кВ обеспечивают на шинах 10 кВ подстанции напряжение 104% от номинального в режиме максимума нагрузки и 97% от номинального в режиме минимума. Необходимо выбрать марки и сечения проводов ВЛ 10 и 0,38 кВ при условии обеспечения необходимого уровня напряжения у потребителей, а также определить потери мощности и энергии в линиях для последующего расчёта себестоимости отпускаемой электроэнергии.

3.1. Составление таблицы отклонений напряжения.

Основным критерием качества отпускаемой электроэнергии является уровень напряжения у потребителей. Согласно ГОСТ 13109-97, отклонения напряжения у потребителей в нормальном режиме работы сети не должны превышать ±5% от номинального. С учётом этого, определяем уровень допустимых потерь напряжения в ВЛ 10 и 0,38 кВ, для чего составляем таблицу отклонений напряжения (таблица 4). Таблица составляется для ближайшего (к шинам питающего центра) и удалённого ТП 10/0,4 кВ в режимах максимальной и минимальной нагрузки (для сельскохозяйственных районов минимальная электрическая нагрузка составляет 25% от максимальной). Потери напряжения на ТП при максимальной нагрузке равны -4%. Потери напряжения в ВЛ 10кВ для ближайшего ТП и в ВЛ 0,38кВ для ближайшего потребителя равны 0.

Таблица 4. Отклонения напряжения в сетях 10 и 0,38 кВ рассматриваемого района.

Элемент схемы	Удалённая ТП				Ближайшая ТП
	при нагрузке 100%		при нагрузке 25%		при нагрузке 100%		при нагрузке 25%
	потребитель		потребитель		потребитель		потребитель
	Удал.	Ближ.	Удал.	Ближ.	Удал.	Ближ.	Удал.	Ближ.
Шины 10 кВ	+4	+4	-3	-3	+4	+4	-3	-3
ВЛ 10 кВ	-6,3	-6,3	-1,6	-1,6	0	0	0	0
ТП 10/0,4 кВ:
надбавка	+7,5	+7,5	+7,5	+7,5	+2,5	+2,5	+2,5	+2,5
потери	-4	-4	-1	-1	-4	-4	-1	-1
ВЛ 0,38 кВ	-6,2	0	-1,6	0	-7,5	0	-1,9	0
Потребитель	-5	+1,2	+0,3	+1,9	-5	+2,5	-3,4	-1,5

Таким образом, максимально допустимые потери напряжения в ВЛ 10 кВ могут составить до 6,3%, а в ВЛ 0,38 кВ – до 7,5%.

3.2. Выбор сечений проводов и расчёт потери напряжения в вл 10 кВ.

Расчётная схема ВЛ 10 кВ с указанием длин всех участков (км) и расчётных нагрузок каждого населённого пункта (, кВт) приведена на рисунке 1. Расчёт выполняется для режима вечерних нагрузок, так как для потребителей они максимальны.

Исходя из заданного соотношения , определим коэффициент мощности для каждого пункта потребления. Согласно методическим рекомендациям [3] коэффициент мощности определяется по эмпирическому выражению:

Рис.1. Расчётная схема ВЛ 10 кВ.

Определив полные расчётные нагрузки каждого населённого пункта, найдём суммарные расчётные нагрузки на участках ВЛ 10 кВ. Так как нагрузки отдельных потребителей отличаются более чем в 4 раза, складываем их с помощью таблиц суммирования нагрузок. Результаты расчёта сведём в таблицу 5.

Таблица 5. Расчёт ВЛ 10 кВ¹.

Участок	, кВт		, кВА	Марка провода	Длина участка, км	, %
						На участке	От РТП 110/10 кВ
0 – 1	1418,3	0,88	1605	АС120	5,2	3,1	3,1
1 – №1	200	0,88	227	АС70	0,1	0,012	3,112
1 – 2	1263,3	0,88	1429,2	АС120	1,4	0,74	3,84
2 – №2	100	0,81	123,5	АС70	0,5	0,033	3,873
2 – 3	1188,8	0,89	1336,7	АС120	0,6	0,3	4,14
3 – №3	100	0,88	113,5	АС70	0,1	0,006	4,146
3 – 4	1114,3	0,89	1251,7	АС120	1,2	0,55	4,69
4 – №4	66	0,92	95	АС70	0,2	0,01	4,7
4 – 5	1065,5	0,9	1181	АС120	0,5	0,22	4,91
5 – №5	88	0,9	97,8	АС70	0,5	0,026	4,936
5 – 6	1000	0,9	1108	АС120	1,1	0,44	5,35
6 – 7	598,7	0,91	657	АС70	1,2	0,412	5,762
7 – №6	528	0,91	578	АС70	0,1	0,03	5,792
7 – №7	95	0,89	106,3	АС70	2,0	0,112	5,874
6 – 8	502	0,89	564	АС120	1,8	0,37	5,72
8 – №8	130	0,92	140,8	АС70	0,2	0,015	5,735
8 – 9	285	0,88	323	АС120	1,0	0,12	5,84
9 – №9	170	0,88	193	АС70	1,5	0,154	5,994
9 – №10	150	0,89	169	АС70	0,6	0,054	5,894
8 – 10	155	0,89	174,2	АС70	1,2	0,111	5,831
10 – №11	74	0,92	80,7	АС70	0,1	0,004	5,835
10 – №12	100	0,88	114	АС70	1,5	0,091	5,926

¹участки магистральной линии выделены цветом.

Согласно магистральному принципу сооружения ВЛ 10 кВ, на магистральных участках этих линий должны монтироваться сталеалюминевые провода сечением не менее 70 мм². Для выбора проводов на магистрали определим её эквивалентную полную мощность и ток:

где – число участков магистрали,и– длина и расчётная мощность каждого участка;

Принимая экономическую плотность тока [2], найдём экономическое сечение провода на магистрали:

Таким образом, принимаем на магистрали провода марки АС120, на ответвлениях – АС70.

Потерю напряжения на участках (в % от номинального) определяем по формуле:

где для АС120 , ; для АС70,

Результаты расчётов занесём в таблицу 5.

Потери мощности и энергии в ВЛ 10 кВ складываются из потерь в магистрали и потерь в отпайках. При этом величина потерь мощности в рассматриваемой линии:

где , – эквивалентная мощность магистрали и расчётная мощность отпаек, кВА;,– длины магистрали и отпаек линии соответственно, км;– погонное активное сопротивление провода соответствующего участка, Ом/км.

Величина годовых потерь энергии в ВЛ 10 кВ:

где – время максимальных потерь, ч (зависит от нагрузки участка линии и выбирается в соответствии с методическими рекомендациями [3]).