8.2. Расчет 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)

где 105 - напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %; U_min - наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 %); 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 определим по [1, табл. 3.2] в зависимости от его мощности и коэффициента мощности, полученное значение умножим на фактическое значение загрузки β.

Тогда:

U_р = 105  U_min  U_т = 105  95  4,03·0,9 = 6,37 %

Для определения моментов нагрузки составим расчетную схему конфигурации сети освещения. Расчетная схема приведена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 - Расчетная конфигурация сети освещения

Определим моменты нагрузки в группах сети по выражению:

, (8.4)

где L - длина участка от группового щитка до первого светильника в ряду, м;

l - длина участка сети между светильниками, м.

Гр.1

кВт·м.

Для остальных групп расчет аналогичен:

Гр. 2 Гр. 10

М2 = 11,58 кВт·м; М10 = 18,15 кВт·м;

Гр. 3 Гр. 11

М3 = 120,7 кВт·м; М11 = 4,62 кВт·м;

Гр. 4 Гр. 12

М4 = 98,75 кВт·м; М12 = 10,54 кВт·м;

Гр. 5

М5 = 12,27 кВт·м;

Момент нагрузки на участке трансформатор - ВРУ:

М0 =L0·(Pp1 +Pp2 + Pp3 + Pp4+ Pp5 + Pp10 + Pp11 + Pp12) · 10^-3 = 65·(2194,5 + + 345,6 + 4389 + 2194,5+ 345,6 + 825 + 275 + 345,6) · 10^-3 = 709,46 кВт·м

Моменты нагрузок на остальных участках определяются аналогично:

ВРУ - МЩО

М00 =141,89кВт·м

МЩО - ЩО1

М01 =109,87кВт·м

МЩО - ЩО2

М02 =37,88кВт·м

Для сети сложной конфигурации, когда участки сети имеют разное коли-чество фазных проводов, определяется приведенный момент по выражению:

М_пр = М + m, (8.5)

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 (принимается 1,85 [1, табл. 3.5]).

Приведенный момент на участке трансформатор - ВРУ:

Мпр₀ = М0+ М00+ М01+ М02+ М1+ М3+ М4+ М10+М11+(m2+ m5+ m12) =

= 709,46+141,89+109,87+37,88+98,75+120,7+98,75+18,15+4,62+

+1,85(11,58+12,27+10,54) = 1403,69 кВт·м.

Определим сечение жил кабеля на данном участке по формуле:

S = Мпр/(C·Uр), (8.6)

где С - коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети (принимаем 44 [1, табл. 3.4]).

S0 = Мпр/(C·Uр) = 1403,69/(44·6,37) = 5,01 мм².

Принимаем на участке трансформатор - ВРУ кабель АВВГ сечением 5х6 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на участке трансформатор - ВРУ определяется по выражению:

Uф = M/(S·C), (8.7)

где М - момент нагрузки на данном участке, кВт·м;

S - принятое сечение жил кабеля на данном участке, мм².

Uф = M/(S·C) = 709,46/(44·6) = 2,69 %.

Располагаемая потеря напряжения на участке ВРУ - МЩО составит:

Uр00 = Uр – Uф = 6,37 – 2,69 = 3,68 %

Приведенный момент на участке ВРУ - МЩО:

Мпр₀₀ = М00+ М01+ М02+ М1+ М3+ М4+ М10+М11+(m2+ m5+ m12) =

= 141,89+109,87+37,88+98,75+120,7+98,75+18,15+4,62+

+1,85(11,58+12,27+10,54) = 694,22 кВт·м.

Сечение жил кабеля на данном участке:

S00 = Мпр00/(C·Uр00) = 694,22/(44·3,68) = 4,28 мм².

Принимаем на участке ВРУ - МЩО кабель АВВГ сечением 5х6 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на данном участке составит:

Uф00 = M00/(S·C) = 141,89/(44·6) = 0,54 %.

Располагаемая потеря напряжения на участке МЩО - ЩО1:

Uр01 = 1 %.

Приведенный момент на участке МЩО - ЩО1:

Мпр₀₁ = М01+ М10+М11+·m12 = 109,87+18,15+4,62+1,85·10,54 = 152,14 кВт·м.

Сечение жил кабеля на данном участке:

S01 = Мпр01/(C·Uр01) = 152,14/(44·1) = 3,46 мм².

Принимаем на участке МЩО - ЩО1 кабель АВВГ сечением 5х4 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на данном участке составит:

Uф01 = M01/(S·C) = 109,87/(44·4) = 0,62 %.

Располагаемая потеря напряжения на участке ЩО1 - Гр. 10-12:

Uргр01 = Uр01 – Uф01 = 1 – 0,62 = 0,38 %.

Сечение жил кабеля на участке ЩО1 - Гр. 10:

S10 = М10/(C·Uргр01) = 18,15/(44·0,38) = 1,1 мм².

Принимаем на участке ЩО1 - Гр. 10 кабель АВВГ сечением 5х2,5 мм², который проходит по допустимому нагреву.

Фактическая потеря напряжения на данном участке составит:

Uф10 = M10/(S·C) = 18,15/(44·2,5) = 0,17 %.

Далее расчет выбора сечений проводов выполняется аналогично. Резуль-таты расчета приведены в таблице 9.1.