 |
Выбор сечения проводов ВЛ 0,38 кВ
|
|
|
|
Сечение проводов линий электропередачи оказывает влияние на все основные характеристики системы электроснабжения: затраты на сооружение и эксплуатацию, уровень потерь мощности и энергии, надежность электроснабжения и качество электроэнергии.
Основными критериями при выборе сечения проводов являются:
- технико-экономические показатели;
- механическая прочность проводов ВЛ;
- допустимый нагрев проводов;
- допустимая потеря напряжения.
Согласно ПУЭ [8] для воздушных линий с алюминиевыми проводами экономическая плотность тока будет dэ= 1¸1,2А/мм2; для кабельных линий с алюминиевыми жилами – dэ= 1,4¸1,8А/мм2. Модификацией метода экономической плотности тока является метод экономических интервалов, учитывающий дискретность шкалы сечения проводов. Как показывает практика, для линий до 1 кВ другие критерии, определяющие минимально допустимые сечения, являются более существенными.
По условиям механической прочности воздушных линий 0,38 кВ при пролетах L= 40¸60 м сечение провода должно быть не менее 25 мм2. С учетом нагрузок на опоры используется провод марки А. Сечение выше 70 мм2 также не рекомендуется по условиям прочности арматуры и удобства монтажа. Для ВЛ 10 кВ пользуют сталеалюминевый провод марки АС сечением 25 мм2 и выше.
Допустимые токовые нагрузки по нагреву для неизолированных проводов ВЛ приведены в приложении Е, табл. 1, там же приведены погонные параметры линий 0,38 и 10 кВ, а также допустимые токовые нагрузки по нагреву для рекомендуемых стандартных сечений ВЛ.
Максимальные нагрузки головных участков ВЛ 0,38 кВ не превосходят S= 54,9 кВА, что соответствует току
,
где UН – номинальное напряжение сети.
А.
Поэтому с точки зрения допустимого нагрева любое из рекомендуемых сечений является допустимым.
|
|
|
Основным критерием при выборе сечения сельских распределительных сетей 0,38 кВ и 10 кВ является уровень напряжения у потребителей. При этом выполнение других критериев осуществляется проверкой.
Потеря напряжения в линии 0,38 кВ, состоящей из нескольких участков, определяется по формуле
,
где Pi, Qi – активная и реактивная мощность участка;
UН – рабочее напряжение ВЛ;
Ri, Xi – активное и индуктивное сопротивление участка;
n – число участков.
Поскольку в целях удобства монтажа все участки одной ВЛ 0,38 кВ выполняются проводами одного сечения
Ri =ro·li; Xi=xo·li.
Тогда формула (2.2.3) может быть представлена в виде
,
или
,
где 
– суммарный момент активной мощности магистрали (кВт×км);
– суммарный момент реактивной мощности (кВар×км).
Как установлено ранее (табл. 2.7), допустимой потерей напряжения DUдоп 0,38 = 5%воздушной линии 0,38 кВ является:
;
В.
При выборе сечения проводов учитываем, что максимальная потеря напряжения будет в часы максимума нагрузок вдоль наиболее загруженной магистрали.
Выберем сечение проводов ВЛ 0,38 кВ.
Расчетная схема ВЛ-1 приведена на рисунке 2.6.
Рис. 2.6. Расчетная схема ВЛ-1
Максимальный момент активной нагрузки
Ма =(34·173) ·10-3=5,88 кВт×км.
Максимальный момент реактивной нагрузки
Мр =(29,98·173) ·10-3=5,18 кВар×км.
Определим потерю напряжения в магистрали при допустимых сечениях провода в соответствии с выражением (2.2.5). Погонные параметры принимаем из приложения Е, табл. 1, 2.
Для ВЛ-1 и провода СИП-1:
В.
Для сечения провода 35 мм2 потеря напряжения выше допустимого, поэтому выбираем провод большего сечения и производим расчет снова.
Для ВЛ-1 и провода СИП–1 3×35+1×50:
В.
При сечении провода 50 мм2 и выше потеря напряжения ВЛ в пределах допустимого. Выбираем для ВЛ-1 провод СИП–13×35+1×50.
Расчетная магистраль для ВЛ-2 показана на рисунке 2.7.
|
|
|
Рис. 2.7. Расчетная магистраль ВЛ-2
Максимальный момент активной нагрузки
Ма =(36·180) ·10-3 =6,48 кВт×км.
Максимальный момент реактивной нагрузки
Мр =(36,71·180) ·10-3 = 6,60 кВар×км.
Потеря напряжения в магистрали для ВЛ-2 и провода СИП–1 3×50+1×50
В.
Потеря напряжения является допустимой. Выбираем провод СИП–1 3×50+1×50.
Расчетная магистраль для ВЛ-3 показана на рисунке 2.8.
Рис. 2.8. Расчетная магистраль ВЛ-3
Максимальный момент активной нагрузки
Ма =(45·40) ·10-3 = 1,8 кВт×км.
Максимальный момент реактивной нагрузки
Мр =(45,90·40) ·10-3 = 1,83 кВар×км.
Потеря напряжения в магистрали для ВЛ-3 и провода СИП–1 3×16+1×25
В.
Потеря напряжения является допустимой. Выбираем провод СИП–1 3×16+1×25.
В таблице 2.8 приведены моменты активной и реактивной нагрузки магистралей с учетом нагрузки дневного и вечернего максимумов, потеря напряжения и рекомендуемое сечение провода для каждой из рассчитанных воздушных линий.
Таблица 2.8. Сечения самонесущих проводов воздушных линий ТП1
| № ВЛ | Сечение провода (дневной max) | |||
| Ма, кВт·км | Мр, кВар·км | ΔU, В | Марка провода | |
| 5,88 | 5,18 | 18,26 | СИП–1 3×35+1×50 | |
| 6,48 | 6,60 | 15,36 | СИП–1 3×50+1×50 | |
| 1,8 | 1,83 | СИП–1 3×16+1×25 | ||
| № ВЛ | Сечение провода (вечерний max) | |||
| Ма, кВт·км | Мр, кВар·км | ΔU, В | Сечение | |
| 4,32 | 5,49 | 18,69 | СИП–1 3×25+1×35 | |
| 6,48 | 5,71 | 16,21 | СИП–1 3×50+1×50 | |
| 0,881 | 6,63 | СИП–1 3×16+1×25 |
Расчет линии 10 кВ
Согласно таблице 2.7 допустимая потеря напряжения ВЛ 10 кВ составляет DUдоп 10 = 4 %, что в именованных единицах составляет
;
В.
Для расчета используем схему ВЛ 10 кВ (рис. 2.5). Определим моменты активной и реактивной нагрузки ВЛ для дневного максимума
Ма= 146,218·7=1023,52 кВт×км;
Мр= 109,66·7=767,62 кВар×км.
Определим потерю напряжения в магистрали при допустимых сечениях провода в соответствии с выражением (2.2.5).
Для провода АС-25
В.
Минимально допустимое по механической прочности сечение АС-25 для ВЛ 10 кВ обеспечивает допустимую потерю напряжения в часы максимальных нагрузок ВЛ. Принимаем для ВЛ 10 кВ сечение провода АС-25.
|
|
|
