2.4.3. Расчет линий напряжением 10(6) кВ с несколькими нагрузками

Схема трехфазной линии с несколькими нагрузками показана на рис. 2.6.

Исходные данные для расчета:

номинальное напряжение распределительной сети — 10(6) кВ;

конструктивное выполнение линии — кабельная;

схема линии (пример на рис. 2.6);

величины нагрузок (P_i, cos φ_i или P_i + jQ_i);

длины участков, км;

продолжительность использования максимума нагрузки для потребителей, подключенных к линии (T_max), ч;

допустимая потеря напряжения (U_доп , %). Принимается от 5 до 8 % от U_ном сети в нормальных режимах и от 10 до 12 % в аварийных [6, с. 119].

Методика расчета

1. Все нагрузки линии, создаваемые потребителями, выражаются мощностями в комплексной форме.

2. Начиная с удаленной точки, определяются мощности участков сети через мощности нагрузок, используя первый закон Кирхгофа

_{P2–3 = P3,}

_{P1–2 =P2 + P3,}

_{P0–1 = P1 + P2 + P3,}

_{Q2–3 = Q3,}

_{3.Определяются токи участков линии, необходимые для расчета экономически выгодных сечений жил кабелей, А}

_(2.11)

_{где Pi уч — активная мощность каждого участка сети, МВт;}

_{Qi уч — реактивная мощность каждого участка сети, Мвар;}

_{Uном — номинальное напряжение сети, кВ.}

Пример. Ток на участке 0—1 вычисляется по формуле и так далее на остальных участках.

_{4. Выбирается марка кабеля и способ его прокладки [8, с. 60].}

5. В зависимости от материала жил и продолжительности использования максимума нагрузки T_max находится экономическая плотность тока, по которой определяется экономическое сечение жил кабеля, мм², на каждом участке

где j_Э — экономическая плотность тока на участках линии, A/мм².

Экономические сечения жил кабеля, полученные в результате расчетов, округляются до ближайших стандартных и выбираются для участков данной линии. Выписываются длительно допустимые токи на выбранные сечения [8, с. 60].

_{6. Выбранные экономические сечения жил кабеля на участках линии проверяются по допустимому нагреву током. Условие проверки:}

,

_{где Kпопр — поправочный коэффициент (см. формулу 2.4).}

_{7. Определяются активное и индуктивное сопротивления каждого участка линии, Ом}

_{где r0 i, x0 i — удельные активное и индуктивное сопротивления каждого участка линии, Ом/км;}

_{li — длина каждого участка, км.}

_{Например, на участке 2—3 активное и реактивное сопротивления равны:}

и так далее.

_{8. Определяется потеря напряжения, В, на каждом участке линии}

, (2.12)

где P_i измеряется в МВт; Q_i — Мвар; R_i — Ом; X_i — Ом; U_ном — кВ.

9. Определяется потеря напряжения ΔU_max, В, до наиболее удаленной точки линии

_{или в процентах}

.

_{10. Линия проверяется по допустимой потере напряжения по условию}

.

_{11. Определяются потери активной, кВт, и реактивной, квар, мощностей на каждом участке линии}

где P_i измеряется в МВт; Q_i — Мвар; R_i — Ом; X_i — Ом; U_ном — кВ.

_{12. Определяются суммарные потери активной, кВт, и реактивной, квар, мощностей в линии:}

13. Определяются годовые потери активной энергии на участках линии, кВтч

где — время максимальных потерь на каждом участке линии, ч, которое определяется по графикам на рис. 2.24 [4] в зависимости отT_max и cos φ_i = P_i / S_i нагрузки;

P_i, S_i — активная и полная мощности на каждом участке линии, причем полная мощность определяется по формуле

_.

14. Определяются суммарные годовые потери электроэнергии в линии, кВтч

_.

Результаты расчетов сводятся в табл. 2.1.

Таблица 2.1