3.2 Выбор сечения проводов (жил) по потере напряжения

Сечения проводников должны удовлетворять условию: суммарная потеря напряжения по линии от источника питания к потребителю не должна превышать допустимой величины ∆U_доп, которая принимается равной ±5%. Суммарная потеря напряжения в процентах от номинального равна ∆U_∑ = ∆U_i.

где – активная мощность, передаваемая по линии;

–реактивная мощность, передаваемая по линии;

–активное сопротивление линии, Ом;

–индуктивное сопротивление линии, Ом.

Если суммарная потеря напряжения до потребителя превышает допустимое значение, необходимо увеличивать сечение линии.

1) Отходящие линии от ВЭУ-110.

Примем допущение, что длина линии от ВЭУ-110 равна 0,25 км.

Потеря напряжения в линии превышает допустимое значение, следовательно, для линии ВЭУ-110 провод СИП-2 3×50+1×50 принять к установке нельзя, и нужно увеличить сечение.

Проверим СИП-2 3×95+1×70 с допустимым током нагрузки 300 А.

300>167,13 А, следовательно, данный провод проходит по условию нагрева. Проверим его по потере напряжения:

Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-110 принимаем к установке СИП-2 3×95+1×70.

2) Отходящие линии от ВЭУ-80.

Принято к установке 3 ВЭУ-80, расстояние между ВЭУ должно быть не менее 3-5 диаметров ротора. Диаметр ротора – 21 метр, значит расстояние между двумя соседними ВЭУ будет составлять 65 метров. Длины линий от ВЭУ-80 до РУ будут составлять тогда 0,315 км, 0,38 км и 0,445 км.

Потери напряжения ВЭУ-80, находящихся на расстояниях 0,38 км и 0,445 км будут еще больше, все значения будут превышать допустимые, значит необходимо увеличить сечения проводов.

Для ВЭУ-80(1), выберем СИП-2 3×70+1×70, проверим на потери напряжения:

Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-80(1) принимаем к установке СИП-2 3×70+1×70.

Для ВЭУ-80(2), выберем СИП-2 3×95+1×70, проверим на потери напряжения:

Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-80(2) принимаем к установке СИП-2 3×95+1×70.

Для ВЭУ-80(3), выберем СИП-2 3×95+1×95, проверим на потери напряжения:

Потеря напряжения в линии не превышает допустимого значения, следовательно, для линии ВЭУ-80(3) принимаем к установке СИП-2 3×95+1×95.

Найдем потери напряжения для от всей системы ВЭУ до РУ. Для этого найдем эквивалентное сопротивление:

Для расчета потери напряжения в линии, разобьем фидеры на участки (для наглядности расчета).

3) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-1.

Длина участка L_ЛЭП-1 = 0,4 км.

R₀ (СИП-2 3×35+1×54,6+1×16) = 0,868 Ом/км;

Потеря напряжения в ЛЭП-1 превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.

Проверим СИП-2 3×95+1×95:

R₀ (СИП-2 3×95+1×95) = 0,320 Ом/км;

Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-1 выбираем провод СИП-2 3×95+1×95.

4) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-2 (жилой сектор).

Нагрузка на один дом жилого сектора будет составлять .

Длины участковL_РУ-0 = 0,1 км; L_0-1 = 0,3 км; L_0-2 = 0,2 км; L_0-3 = 0,2 км; L_0-4 = 0,18 км.

На каждом из участком принимаем провод СИП-2 3×35+1×54,6+1×16, R₀ (СИП-2 3×35+1×54,6+1×16) = 0,868 Ом/км.

Длительно-допустимый ток на участках:

Потери напряжения на участках:

Потери превышают допустимые, поэтому увеличим сечение провода на участке РУ-0, примем СИП-2 3×70+1×70, R₀ (СИП-2 3×70+1×70) = 0,443 Ом/км, тогда потери на этом участке снизятся:

Потери напряжения не превышают 10%, следовательно, для ЛЭП-2 для участка РУ-0 оставляем выбранный провод СИП-2 3×70+1×70, на остальных участках – СИП-2 3×35+1×54,6+1×16.

5) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-3 (теплица).

Длина участка L_ЛЭП-3 = 0,35 км.

R₀ (СИП-2 3×16+1×25) = 1,91 Ом/км;

Потеря напряжения в ЛЭП-3превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.

Проверим СИП-2 3×35+1×54,6+1×16:

R₀ (СИП-2 3×35+1×54,6+1×16) = 0,868 Ом/км;

Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-3 выбираем провод СИП-2 3×35+1×54,6+1×16.

6) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-4 (потребитель-регулятор).

Длина участка L_ЛЭП-4 = 0,2 км.

R₀ (СИП-2 3×16+1×25) = 1,91 Ом/км;

Потеря напряжения в ЛЭП-4не превышает допустимое значение.

Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-4оставляем провод СИП-2 3×16+1×25.

7) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-5 (ферма).

Длина участка L_ЛЭП-5 = 0,2 км.

R₀ (СИП-2 3×16+1×25) = 1,91 Ом/км;

Потеря напряжения в ЛЭП-5 превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.

Проверим СИП-2 3×35+1×54,6+1×16:

R₀ (СИП-2 3×35+1×54,6+1×16) = 0,868 Ом/км;

Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-5выбираем провод СИП-2 3×35+1×54,6+1×16.

8) Рассчитаем потери напряжения для ЛЭП-6 (птичник).

Длина участка L_ЛЭП-6 = 0,34 км.

R₀ (СИП-2 3×16+1×25) = 1,91 Ом/км;

Потеря напряжения в ЛЭП-6превышает допустимое значение, следовательно, нужно увеличить сечение провода.

Проверим СИП-2 3×70+1×70:

R₀ (СИП-2 3×70+1×70) = 0,443 Ом/км;

Напряжение не превышает 10%, следовательно, для ЛЭП-6выбираем провод СИП-2 3×70+1×70.

9) Рассчитаем потери напряжения на освещение.

Нагрузка на участки жилого сектора будет составлять .

Длины участковL_РУ-0 = 0,1 км; L_0-1 = 0,3 км; L_0-2 = 0,2 км; L_0-3 = 0,2 км; L_0-4 = 0,18 км.

На каждом из участком принимаем провод СИП-2 3×16+1×25, R₀ (СИП-2 3×16+1×25) = 1,91 Ом/км.

Длительно-допустимый ток на участках:

Потери напряжения не превышают 10%, следовательно, для ЛЭП на освещение оставляем выбранный провод СИП-2 3×16+1×25 для всех участков.

Выбранные сечения проводов по условию потери напряжения сведем в таблицу 14.

Таблица 14

Выбор сечений проводов по потере напряжения

Номер ЛЭП	Номер присоед.	Длительный ток в линии, А	Длина линии, км	Удельное активное сопротивление провода, Ом/км	Потеря U, %	Марка провода	Длительно допустимый ток провода, А
ВЭУ-110		185,7	0,25	0,363	4,4	СИП 2 3×95+1×70	300
ВЭУ-80(1)		135,06	0,315	0,443	4,94	СИП 2 3×70+1×70	240
ВЭУ-80(2)		135,06	0,38	0,363	4,9	СИП 2 3×95+1×70	300
ВЭУ-80(3)		135,06	0,445	0,320	5	СИП 2 3×95+1×95	300
ВЭУ					4,97
ЛЭП-1		140,27	0,4	0.320	4,72	СИП 2 3×95+1×95	300
ЛЭП-2	РУ-0	145,86	0,1	0,443	1,7	СИП 2 3×70+1×70	240
	0-1	45,26	0,3	0,868	3,1	СИП 2 3×35+1×54,6+1×16	160
	0-2	45,26	0,2	0,868	2,07	СИП 2 3×35+1×54,6+1×16	160
	0-3	35,2	0,2	0,868	1,6	СИП 2 3×35+1×54,6+1×16	160
	0-4	20,12	0,18	0,868	0,83	СИП 2 3×35+1×54,6+1×16	160
ЛЭП-3		85,96	0,35	0,868	4,52	СИП 2 3×35+1×54,6+1×16	160
ЛЭП-4		9,81	0,2	1,91	4,68	СИП 2 3×16+1×25	100
ЛЭП-5		75,84	0,2	0,868	2,28	СИП 2 3×35+1×54,6+1×16	160
ЛЭП-6		79,77	0,34	0,443	3,16	СИП 2 3×70+1×70	240

Продолжение таблицы 14

Номер ЛЭП	Номер присоед.	Длительный ток в линии, А	Длина линии, км	Удельное активное сопротивление провода, Ом/км	Потеря U, %	Марка провода	Длительно допустимый ток провода, А
освещение	РУ-0	10,64	0,1	1,91	0,53	СИП 2 3×16+1×25	100
	0-1	2,67	0,3	1,91	0,4	СИП 2 3×16+1×25	100
	0-2	2,67	0,2	1,91	0,27	СИП 2 3×16+1×25	100
	0-3	2,67	0,2	1,91	0,27	СИП 2 3×16+1×25	100
	0-4	2,67	0,18	1,91	0,24	СИП 2 3×16+1×25	100