8.3 Расчёт электрических сетей по потере напряжения

Располагаемая (допустимая) потеря напряжения в осветительной сети, т.е. потеря напряжения в линии от источника питания (шин 0,4 кВ КТП) до самой удаленной лампы в ряду, определяется по формуле

U_р= 105  U_min  U_т, (8.3.1)

где 105 – напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %; U_min – наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 % [18]); U_т – потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки  и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить

по выражению

U_т =  U_т^* (8.3.2)

где  - коэффициент загрузки трансформатора; U_т^*- потеря напряжения при =1 из [4], зависящая от номинальной мощности трансформатора (S_тном) и от фактическом cos трансформатора.

Потери напряжения при заданном значении сечения проводов можно определить по выражению

U = M /СS. (8.3.3)

И наоборот при заданном значении потери напряжения можно определить сечение провода

S =M / C U, (8.3.4)

где М – момент нагрузки, кВтм; С – коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети, [3].

Выбираем метод определения момента нагрузки для сети с равномерно распределенной нагрузкой (рис. 3.8, в) момент нагрузки определяется, как произведение мощности ламп на половину длины групповой линии.

М = P_р [L + (L₁ + L₂) / 2], (8.3.5)

где L – длина участка сети от группового щитка до первого светильника в ряду или до разделения проводки на ряды, м;

L₁ и L₂ – длина провода до следующего светильника или длина ряда светильников.

Для сети более сложной конфигурации, когда участки сети имеют разное количество фазных проводов, определяется приведенный момент по выражению

М_пр = М + m, (8.3.6)

где М – сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов в линии, что и на данном участке;

m – сумма моментов, питаемых через данный участок линии с иным числом проводов, чем на данном рассчитываемом участке;

 – коэффициент приведения моментов из [1].

Расчет сети на наименьший расход проводникового материала выполняется по формуле

S = (M + m) / C U_р, (8.3.7)

где U_р – расчетные потери напряжения, %, допустимые от начала данного рассчитываемого участка до конца сети.

По формуле 8.3.7 определяется сечение на первом (головном) участке сети освещения, начиная от источника питания и округляется до ближайшего большего стандартного значения, удовлетворяющего допустимому нагреву. По выбранному сечению данного участка определяется фактическая потеря напряжения в нем. Последующий участок сети рассчитывается по допустимой потере напряжения от места его присоединения, т.е. от расчетной допустимой потери напряжения должно быть вычтено значение фактической потери напряжения на предыдущем питающем участке.

Согласно сказанного выше произведём расчёт электрических сетей освещения по потери напряжения. Для расчёта используем программу “Mathcad”. Ход расчёта находится в приложении (Приложение 6).

Исходя из результатов расчёта электрических сетей по потери напряжения, производим корректировку выбранных ранее кабелей.

Итоговые результаты выбора кабелей поместим в табл.8.1.

Таблица 8.1 Итоговые результаты выбора кабелей

№ п/п	Группы (линии)	Fном, мм^2			Итоговая марка кабеля
		По мех. прочности	По доп. току	По потере напряжения
Электрическая сеть рабочего освещения
ЩО1
1	гр.1 (3ф.)	2,5	2,5	6	АВВГ – 5*6
2	гр.2 (3ф.)	2,5	2,5	6	АВВГ – 5*6
3	гр.3 (3ф.)	2,5	2,5	6	АВВГ – 5*6
4	гр.4 (3ф.)	2,5	2,5	6	АВВГ – 5*6
ЩО2
5	гр.1 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
6	гр.2 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
№ п/п	Группы (линии)	Fном, мм^2			Итоговая марка кабеля
		По мех. прочности	По доп. току	По потере напряжения
7	гр.3 (3ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
8	гр.3 (3ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
9	гр.4 (2ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 4*2,5
ЩО3
10	гр.1 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
11	гр.2 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
12	гр.3 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
13	гр.4 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
14	гр.5 (2ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 4*2,5
МЩО
15	гр.1 (3ф.)	6	25	25	АВВГ – 5*25
16	гр.2 (3ф.)	6	10	10	АВВГ – 5*10
17	гр.3 (3ф.)	6	4	6	АВВГ – 5*6
От Т – 1
18	гр.1 (3ф.)	16	25	35	АВВГ – 5*35
Электрическая сеть аварийного освещения
ЩО1а
19	гр.1 (3ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 5*2,5
20	гр.2 (3ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 5*2,5
21	гр.3 (3ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 5*2,5
22	гр.4 (3ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 5*2,5
23	гр.5 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
24	гр.6 (1ф.)	2,5	2,5	2,5	АВВГ – 3*2,5
От Т – 2
25	гр.1 (3ф.)	6	2,5	6	АВВГ – 5*6