4.Електротехнічні розрахунки.

4.1 Визначення допустимих втрат напруги.

Величина допустимих втрат напруги в мережі визначається з виразу:

∆Uд = Uхх – Uлін – ∆Uтр ,

де ∆Uд – допустима втрата напруги в мережі;

Uхх – номінальна напруга при холостому ході трансформатора;

∆Uтр – допустима напруга у найбільш віддалених ламп.

∆Uтр – втрати напруги в трансформаторі, приведена до вторинної напруги.

У мережах зовнішнього освітлення ця величина повинна бути не нижче 95% Uн , тобто зниження не повинно перевищувати 5% Uн ;

Величина ∆Uтр залежить від потужності трансформатора Ртр , його завантаження, коефіцієнту потужності навантаження і визначається з достатнім наближенням за формулою:

∆Uтр = β (Uат cos ϕ + Uрт sin ϕ) ,

де β – коефіцієнт завантаження трансформатора, що визначається як:

Uат Uрт, – активна і реактивна складові напруги короткого замикання трансформатора;

cos ϕ – коефіцієнт потужності навантаження.

Uат =

де Рк – втрати короткого замикання, кВт;

Рн – номінальна потужність трансформатора, кВ⋅А;

де Uк – напруга короткого замикання, у відсотках до номінальної напруги.

Рк іUк – табличні дані на трансформатор.

Допустимі втрати напруги в освітлювальних мережах для трансформаторів потужністю від 160 до 2500 кВ⋅А наведені в різних довідниках, але слід мати на увазі, що для установок внутрішнього освітлення Uлін= 97,5%, а для зовнішніх освітлювальних установок Uлін = 95%.

Напруга короткого замикання Uк для даних трансформаторів становить 4,5%.

Визначаємо ∆Uд :

Руст = 17,1 кВт, Рн = 25 кВ⋅А, cos ϕ = 0,5.

1. Визначаємокоефіцієнтзавантаженнятрансформатораβ :

2. Для трансформатора потужністю Рн = 25 кВ⋅А знаходимо :

Рк=0,6 кВт, Uк =4,5%.

3. Розраховуємо Uат, Uрт :

Uат =

4. Тоді ∆Uтр = 0,68(2,4 ⋅0,5 + 3,8⋅0,866) = 3,06%

5. Приймаючи Uхх = 105% , знаходимо:

∆Uд = 105 – 95 – 3,06 = 6,94%

4.2 Розрахунки моментів і перерізів провідників мережі електропостачання оу вулиці.

Величина втрат напруги і перерізу провідника зв’язані між собою величинами ρ – питомий опір провідника Ом⋅мм/м, γ – питомою провідністю і довжиною провідника l:

∆U =

де М – момент навантаження, рівний добутку навантаження Р (кВт)

на довжину лінії l (м), кВт⋅м.

S – площа перерізу провідника.

Для електричних мереж, виконаних мідними і алюмінієвими провідниками, значння с наведені в таблиці довідника.

Розрахунок моменту навантаження в різних випадках виконується наступним чином:

m=pl

m=p1l1+ p2 (l1+ l2)+ p3 (l1+ l2+ l3)= (p1 + p2 + p3) l1+(p2 + p3) l2+ p3 l3

m = np

Якщо вибраному стандартному значенню перерізу на певній ділянці мережі відповідне за довідковими таблицями значення тривало допустимого струму, менше ніж струм вибраного апарату захисту, необхідно вибрати напруги на ділянках мережі і перерізів провідників на наступних ділянках.

де - сума моментів (кВт·м) усіх навантажень лінії.

Визначимо моменти всіх ділянок мережі:

Мав=

Визначаємо потужність на даній ділянці:

Р1= Р2 = Р7 = Р8 =39·0,115=4,485кВт,

Р3= Р4= Р5 = Р6 13·0,171=2,223кВт,

Мав=17,1·10=171кВт·м,

МБ1 = МБ2 = 4,485 кВт·м ,

МБ3 = МБ4 = 2,22 кВт·м,

МБ5 = МБ6 = 2,223 кВт·м ,

МБ7 = МБ8 = 4,485 кВт·м .

Знаходимо моменти на опорах:

Mоп3,4,5,6=0,115·4=4,46кВт·м

Mоп1,2,7,8=0,171·10,5=1,79 кВт·м

Обираємо плавкий запобіжник ПН2-10 на 40А. Розраховуємо втрати напруги на ділянці АБ

∆UАБ =

∆UАБ =

Для подальшого розрахунку обираємо дріт ВВГ-25.

Розрахунок ділянки :

∆UБ1 =6,94-0,095=6,85%

ВВГ -1 (4х6)

∆UБ1=

∆Uоп=

Наступні ділянки розраховуємо аналогічно. Всі дані занесені в таблиці 8.

	МБ2	МБ3	МБ4	МБ5	МБ6	МБ7	МБ8
	2,47	1,23	1,23	1,23	1,23	2,43	2,43
∆UБ	2,7	5,3	5,3	3,168	3,168	2,56	2,56
	6	2,5	2,5	2,5	2,5	6	6
∆Uоп	4,15	1,55	1,55	3,77	3,77	4,34	4,34
	8,1	0,096	0,096	0,0396	0,0396	8,75	8,75
	10	2,5	2,5	2,5	2,5	10	10

4.2.1. Вибір перерізу провідників за нагріванням.

При трифазній мережі з нульовим проводом нагрівання провідників викликається струмом, що визначається за струмом:

де Р- активна потужність ( з урахуванням втрат в газорозрядних ламп) трьох фаз,

Cosφ – коефіцієнт потужності навантаження;

Uл – лінійна напруга мережі,В

Вибір перерізу проводів за нагріванням проводиться за розрахованим струмом навантаження на провідник I з урахуванням тривало припустимого струму провідника Iприп . Для забезпечення надійної і безпечної роботи електромережі необхідне виконання наступної умови:

Iприп ≥ I

Визначаємо робочі струми ділянок:

;

.

2.2.2.Вибір апаратів захисту

В якості апаратів захисту освітлювальних мереж застосовуються переважно автоматичні вимикачі і зрідка плавці запобіжники. Номінальні струми уставое автоматів і запобіжників слід вибирати по можливості найменшими за розрахунковими струмами ділянок мережі і меншими ніж тривало допустимі струми кабелів і дротів, з яких виконана мережа.

Таким чином, номінальні струми апаратів захисту повинні задовольняти умові:

I_р≤I_аз≤I_тд,

де I_р – робочий струм на ділянці мережі, А;

I_аз – номінальний струм апарату захисту, А;

I_тд – тривало допустимий струм кабелю або дроту,А.

Перевіримо виконання умови для освітлювальної мережі: