Сечения проводников должны удовлетворять условию: суммарная потеря напряжения по линии от источника питания к потребителю не должна превышать допустимой величины ∆Uдоп, которая принимается равной ±5%. Суммарная потеря напряжения в процентах от номинального равна ∆U∑ = ∆Ui.
где 
– активная мощность, передаваемая по линии;
–реактивная мощность, передаваемая по линии;
–активное сопротивление линии, Ом;
–индуктивное сопротивление линии, Ом.
Если суммарная потеря напряжения до потребителя превышает допустимое значение, необходимо увеличивать сечение линии.
1) Отходящие линии от ВЭУ-110.
Примем допущение, что длина линии от ВЭУ-110 равна 0,25 км.
Потеря напряжения в линии превышает допустимое значение, следовательно, для линии ВЭУ-110 провод СИП-2 3×50+1×50 принять к установке нельзя, и нужно увеличить сечение.
Проверим СИП-2 3×95+1×70 с допустимым током нагрузки 300 А.
300>167,13 А, следовательно, данный провод проходит по условию нагрева. Проверим его по потере напряжения:
Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-110 принимаем к установке СИП-2 3×95+1×70.
2) Отходящие линии от ВЭУ-80.
Принято к установке 3 ВЭУ-80, расстояние между ВЭУ должно быть не менее 3-5 диаметров ротора. Диаметр ротора – 21 метр, значит расстояние между двумя соседними ВЭУ будет составлять 65 метров. Длины линий от ВЭУ-80 до РУ будут составлять тогда 0,315 км, 0,38 км и 0,445 км.
Потери напряжения ВЭУ-80, находящихся на расстояниях 0,38 км и 0,445 км будут еще больше, все значения будут превышать допустимые, значит необходимо увеличить сечения проводов.
Для ВЭУ-80(1), 
выберем СИП-2 3×70+1×70, проверим на потери напряжения:
Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-80(1) принимаем к установке СИП-2 3×70+1×70.
Для ВЭУ-80(2), 
выберем СИП-2 3×95+1×70, проверим на потери напряжения:
Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-80(2) принимаем к установке СИП-2 3×95+1×70.
Для ВЭУ-80(3), 
выберем СИП-2 3×95+1×95, проверим на потери напряжения:
Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-80(3) принимаем к установке СИП-2 3×95+1×95.
Найдем потери напряжения для от всей системы ВЭУ до РУ. Для этого найдем эквивалентное сопротивление:
Для расчета потери напряжения в линии, разобьем фидеры на участки (для наглядности расчета).
3) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-1.
Длина участка LЛЭП-1 = 0,4 км.
Потеря напряжения в ЛЭП-1 превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.
Проверим СИП-2 3×95+1×95:
Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-1 выбираем провод СИП-2 3×95+1×95.
4) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-2 (жилой сектор).
Нагрузка на один дом жилого сектора будет составлять 
.
На каждом из участком принимаем провод СИП-2 3×35+1×54,6+1×16, R (СИП-2 3×35+1×54,6+1×16) = 0,868 Ом/км.
Длительно-допустимый ток на участках:
Потери напряжения на участках:
Потери превышают допустимые, поэтому увеличим сечение провода на участке РУ-0, примем СИП-2 3×70+1×70, R (СИП-2 3×70+1×70) = 0,443 Ом/км, тогда потери на этом участке снизятся:
Потери напряжения не превышают 10%, следовательно, для ЛЭП-2 для участка РУ-0 оставляем выбранный провод СИП-2 3×70+1×70, на остальных участках – СИП-2 3×35+1×54,6+1×16.
5) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-3 (теплица).
Длина участка LЛЭП-3 = 0,35 км.
Потеря напряжения в ЛЭП-3превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.
Проверим СИП-2 3×35+1×54,6+1×16:
Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-3 выбираем провод СИП-2 3×35+1×54,6+1×16.
6) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-4 (потребитель-регулятор).
Длина участка LЛЭП-4 = 0,2 км.
Потеря напряжения в ЛЭП-4не превышает допустимое значение.
Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-4оставляем провод СИП-2 3×16+1×25.
7) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-5 (ферма).
Длина участка LЛЭП-5 = 0,2 км.
Потеря напряжения в ЛЭП-5 превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.
Проверим СИП-2 3×35+1×54,6+1×16:
Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-5выбираем провод СИП-2 3×35+1×54,6+1×16.
8) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-6 (птичник).
Длина участка LЛЭП-6 = 0,34 км.
Потеря напряжения в ЛЭП-6превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.
Проверим СИП-2 3×70+1×70:
Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-6выбираем провод СИП-2 3×70+1×70.
9) Рассчитаем потери напряжения на освещение.
Нагрузка на участки жилого сектора будет составлять 
.
На каждом из участком принимаем провод СИП-2 3×16+1×25, R (СИП-2 3×16+1×25) = 1,91 Ом/км.
Длительно-допустимый ток на участках:
Потери напряжения не превышают 10%, следовательно, для ЛЭП на освещение оставляем выбранный провод СИП-2 3×16+1×25 для всех участков.
Выбранные сечения проводов по условию потери напряжения сведем в таблицу 14.
Выбор сечений проводов по потере напряжения
Длительный ток в линии, А
Удельное активное сопротивление провода, Ом/км
Выбор сечения кабеля и провода по нагреву
Выбор сечения из условий допустимого нагрева сводится к пользованию соответствующими таблицами длительно допустимых токовых нагрузок Iд при которых токопроводящи е жилы нагреваются до предельно допустимой температуры, установленной практикой так, чтобы предупредить преждевременный износ изоляции, гарантировать надежный контакт в местах соединения проводников и устранить различные аварийные ситуации, что наблюдается при Iд ≥ Ip, Ip — расчетный ток нагрузки.
Периодические нагрузки повторно-кратковременного режима при выборе сечения кабеля пересчитывают на приведенный длительный ток
где Iпв — ток повторно-кратковременного режима приемника с продолжительностью включения ПВ.
При выборе сечения проводов и кабелей следует иметь в виду, что при одинаковой температуре нагрева допустимая плотность тока токопроводящих жил большего сечения должна быть меньше, так как увеличение сечения их происходит в большей степени, чем растет охлаждающая поверхность ( смотрите рис. 1). По этой причине часто с целью экономии цветных металлов вместо одного кабеля большего сечения выбирают два или несколько кабелей меньшего сечения.
Рис 1. График зависимости допустимой плотности тока от сечения медных жил открыто проложенного трехжильного кабеля на напряжение 6 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, нагретых током до температуры +65°С при температуре воздуха +25 "С.
При окончательном выборе селения проводов и кабелей из условия допустимого нагрева по соответствующим таблицам необходимо учитывать не только расчетный ток линии, но и способ прокладки ее, материал проводников и температуру окружающей среды.
Кабельные линии на напряжение выше 1000 В, выбранные по условиям допустимого нагрева длительным током, проверяют еще на нагрев токами короткого замыкания. В случае превышения температуры медных и алюминиевых жил кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ свыше 200 °С, а кабелей на напряжения 35 — 220 кВ свыше 125 °С сечение их соответственно увеличивают.
Сечение жил проводов и кабелей сетей внутреннего электроснабжения напряжением до 1000 В согласуют с коммутационными возможностями аппаратов защиты линий — плавких предохранителей и автоматических выключателей — так, чтобы оправдывалось неравенство I д / I з з, где k з — кратность допустимого длительного тока проводника по отношению к номинальному току или току срабатывания аппарата защиты I з (из ПУЭ). Несоблюдение приведенного неравенства вынуждает выбранное сечение жил соответственно увеличить.
Выбор сечения кабелей и проводов по потере напряжения
Сечение кабелей и проводов, выбранное из условий нагрева и согласованное о коммутационными возможностями аппаратов защиты, нужно проверять на относительную линейную потерю напряжения .
где U — напряжение источника электрической энергии, Uном — напряжение в месте присоединения приемника.
Допустимое отклонение напряжения на зажимах двигателей от номинального не должно превышать ±5 %, а в отдельных случаях оно может достигать +10 %.
В осветительных сетях снижение напряжения у наиболее удаленных ламп внутреннего рабочего освещения и прожекторных установок наружного освещения не должно превышать 2,5 % номинального напряжения ламп, у ламп наружного и аварийного освещения — 5 %, а в сетях напряжением 12. 42 В — 10 %. Большее снижение напряжения приводит к существенному уменьшению освещенности рабочих мест, вызывает снижение производительности труда и может привести к условиям, при которых зажигание газоразрядных ламп не гарантировано. Наибольшее напряжение на лампах, как правило, не должно превышать 105 % его номинального значения.
Повышение напряжения сетей внутреннего электроснабжения выше предусмотренного нормами не допустимо, так как оно приводит к существенному увеличению расхода электрической энергии, сокращению срока службы силового и осветительного электрооборудования, а иногда к снижению качества выпускаемой продукции.
Рис. 2. Расчет потери напряжения в трехфазной трехпроходной линии при выборе сечения кабелей и проводов: а — с одной нагрузкой на конце линии, б — с несколькими рапределенными нагрузками.
Проверку сечения проводников трехфазной трехпроводной линии с одной нагрузкой в конце ее (рис. 2, а), характеризуемой расчетным током I p и коэффициентом мощности cos фи на относительную линейную потерю напряжения, выполняют так:
где Uном — номинальное линейное напряжение сети, В, Ro и Хо — соответственно активное и индуктивное сопротивление одного километра линии, выбираемое из справочных таблиц, Ом / км, P р — расчетная активная мощность нагрузки, кВт, L — длина линии, км.
Для неразветвленной магистральной трехфазной трехпроводной линии постоянного сечения, несущей распределенные вдоль нее нагрузки с расчетными токами I p 1 , I р 2 , . I р и соответствующими коэффициентами мощности cos фи1, cos фи2, . cos фи, удаленными от источника питания на расстояния L1, L2, . Ln (рис. 2, б), относительная линейная потеря напряжения до наиболее удаленного приемника:
где P р i активная мощность — расчетная i -й нагрузки, удаленной от источника питания на расстояние L.
Если расчетная относительная потеря напряжения d U получится выше допустимой нормами, приходится выбранное сечение увеличить с тем, чтобы обеспечить нормируемое значение этой величины.
При небольших сечениях проводов и кабелей индуктивным сопротивлением Хо можно пренебречь, что существенно упрощает соответствующие вычисления. в трехфазных трехпроводных распределительных сетях наружного освещения отличающихся значительной протяженностью, следует обращать внимание на правильное включение равноудаленных светильников, ибо в противном случае потери напряжения распределяются по фазам неравномерно и могут достигнуть нескольких десятков процентов по отношению к номинальному напряжению.
Выбор сечения кабеля по экономической плотности тока
Выбор сечения проводов и кабелей без учета экономических факторов может привести к значительным потерям электрической энергии в линиях и существенному возрастанию эксплуатационных расходов. По этой причине сечение проводников электрических сетей внутреннего электроснабжения значительной протяженности, а также сетей, работающих с большим числом часов использования максимума нагрузки — Tmax > 4000 ч — должно быть не менее отвечающего рекомендованной экономической плотности тока , устанавливающей оптимальное соотношение между капитальными затратами и эксплуатационными расходами, которое определяют так:
где I р — расчетный ток линии без учета повышения нагрузки при авариях и ремонтах, J э — экономическая плотность тока из расчета окупаемости капитальных затрат в течение 8 — 10 лет.
Расчетное экономическое сечение округляют до ближайшего стандартного и, если оно окажется свыше 150 мм2, одну кабельную линию заменяют двумя или несколькими кабелями с суммарным сечением, соответствующим экономическому. Применять кабели с малоизменяющейся нагрузкой сечением менее 50 мм 2 не рекомендуется.
Сечение кабелей и проводов напряжением до 1000 В при числе часов использования максимума нагрузки Tmax
В трехфазных четырехпроходных сетях сечение нейтрального провода не рассчитывают, а принимают не менее 50% от сечения, выбранного для главных проводов, а в сетях, питающих газоразрядные лампы, вызывающие появление высших гармоник тока, такое же, как и главных проводов.
Читайте также:
- III. Проблема выбора в национальной экономике. Вмененные издержки производства.
- T -КРИТЕРИЙ ДЛЯ НЕЗАВИСИМЫХ ВЫБОРОК
- T-КРИТЕРИЙ ДЛЯ ЗАВИСИМЫХ ВЫБОРОК
- Алгоритм 1. Сортировка выбором.
- Анализ двух выборок
- Аудиторская выборка
- Аудиторская выборка. Виды и методы выборки
- Борьба с кровотечением, геморрагическим шоком, кровопотерей при внематочной беременности
- В реверсивном электроприводе полярность напряжения на шунте изменяется, поэтому необходимо использовать два стабилитрона, включенных встречно.
- В стране отсутствуют выборы либо формирование органов власти осуществляется путем псевдовыборов
- В. 5. Оценка и выбор целевых рынков
- Взаимодействие с выборными должностными лицами.
Потерей напряжения называется алгебраическая разность в начале и в конце линии.
Допустимая потеря напряжения в сети – это наибольшая потеря напряжения, при которой в результате регулирования напряжения отклонения напряжения на шинах потребителя не выходят за пределы установленных ГОСТом допустимых значений.
В распределительных сетях сечения выбирают по потере напряжения, т.к. эти сети имеют особенности по сравнению с питающими:
1). Меньше возможностей для регулирования напряжения
2). В распредсетях применяются провода относительно небольших сечений
Чтобы выполнить условие (*) необходимо уменьшить активное сопротивление – с помощью увеличения сечения проводов.
Для такой сети нельзя выбрать сечение участков по допустимой потере напряжения однозначно. Для того, чтобы однозначно выбрать сечения, кроме приведенного условия (*) должны быть положены дополнительные условия. Такими условиями могут быть:
1). Условие постоянного сечения проводов на всех участках
2). Условие минимума активных потерь
3). Минимум расхода цветного металла на провода
Условие (*) запишем в виде равенства:
; 
При выборе сечения известны:
1). Мощности потребителей
2). Напряжение на источнике питания
3). Общая потеря напряжения (допустимая)
Рассмотрим выбор сечения по допустимой потере напряжения с дополнительным условием постоянства сечения на всех участках сети
I. 
. Применяется в городских сетях, удобно при монтаже сети.
1). На первом этапе задаются погонным реактивным сопротивлением
Для ВЛ принимают 
Для КЛ 6-10 кВ 
Для КЛ менее 1 кВ 
2). Допустимая потеря напряжения на реактивном сопротивлении:
3). По известному значению общей допустимой потери напряжения определяют допустимую потерю напряжения на активном сопротивлении сети:
4). Определяют величину сечения
– удельная проводимость материала проводов
5). Полученное расчетное значение округляется до ближайшего стандартного; для него выписывается 
, 
и выполняется проверка условия (*).
Если условие выполняется – то остается такое же сечение, если не выполняется – выбирается большее.
II. Рассмотрим выбор сечения по допустимой потере напряжения при дополнительном условии минимума потерь активной мощности. Соответствует постоянной плотности тока: 
.
Используется в сетях промышленных предприятий, где мощности потребителей велики, а расстояния между ними меньше.
В этом случае первые три этапа выполняются аналогично предыдущему случаю:
4). Определяется плотность тока
5). Определяется сечение участков:
6). Расчетные сечения округляются до ближайших стандартных, выписываются , и выполняется проверка условия (*).
III. Выбор сечений по допустимой потере напряжения, при дополнительном условии минимума расхода цветного металла на провода. Это целесообразно в сельских сетях, где мощности потребителей невелика, а расстояния – большие.
Первые три этапа – аналогично предыдущим случаям
4). Сечение на последнем участке сети:
– удельное сопротивление, 
5). Сечения остальных участков определяются из соотношения:
6). Расчетные сечения округляются до стандартных; далее выписываются , и выполняется проверка условия (*).
| | | следующая лекция ==> | |
| Выбор сечения проводов ЛЭП по экономической плотности тока | | | Проверка сечения проводов по допустимой потере напряжения |
Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 2100 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
