Расчет сети по потере напряжения

Нормально допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электрической энергии должно быть равно от номинального напряжения электрической сети.

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

, (10.5)

где 105 – напряжение холостого хода на вторичной стороне трансформатора, %;

U_min – наименьшее напряжение, допускаемое на зажимах источника света, % (принимается равным 95 %);

– потери напряжения в силовом трансформаторе, приведенные к вторичному номинальному напряжению и зависящие от мощности трансформатора, его загрузки b и коэффициента мощности нагрузки, %.

Потери напряжения в трансформаторе можно определить по табл. 10.2, или по выражению

, (10.6)

где b – коэффициент загрузки трансформатора;

– активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора, которые определяются следующими выражениями:

; (10.7)

, (10.8)

где – потери короткого замыкания, кВт;

– номинальная мощность трансформатора, кВ×А;

– напряжение короткого замыкания, %.

Значения и можно определить по табл. 10.2, а более точные значения приводятся в каталогах на трансформаторы.

Таблица 10.2

Потери напряжения в трансформаторах

Мощность трансформатора, кВ×А	Потери напряжения в трансформаторах , при различных значениях коэффициента мощности и коэффициенте загрузки *
1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
1600, 2500	1,7 1,5 1,4 1,2 1,1 1,0	3,3 3,2 3,1 3,4 3,3 3,3	3,8 3,7 3,7 4,1 4,1 4,1	4,1 4,1 4,0 4,6 4,6 4,5	4,3 4,3 4,2 4,9 5,0 4,9	4,4 4,4 4,4 5,2 5,2 5,2

* Для определения его значение, найденное по таблице, следует умножить на фактическое значение коэффициента загрузки b.

Таблица 10.3

Значения и

Мощность трансформатора, кВ×А
Потери, кВт		0,73	1,05	1,45	2,27	3,3	4,5	6,2
	2,65	3,7	5,5	7,6	11,6	16,5	23,5
Напряжение, , %	4,5	4,5	4,5	5,5	5,5	5,5	5,5

Потери напряжения при заданном значении сечения проводов можно определить по выражению

. (10.9)

И, наоборот, при заданном значении потери напряжения можно определить сечение провода

, (10.10)

где М – момент нагрузки, кВт×м;

С – коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети (определяется по табл. 10.4).

Таблица 10.4

Значение коэффициента С

Метод определения момента нагрузки выбирается в зависимости от конфигурации сети освещения:

в простом случае (рис. 10.1) момент определяется как произведение мощности ламп на длину участка сети

Рис. 10.1. Определение момента в простом случае

; (10.11)

в проектной практике осветительная сеть имеет более сложную конфигурацию (рис. 10.2), тогда момент нагрузки можно определить по выражению

(10.12)

для сети с равномерно распределенной нагрузкой момент нагрузки определяется, как произведение мощности ламп на половину длины групповой линии.

Рис. 10.2. Определение момента сети сложной конфигурации

Рис. 10.3. Определение момента для сети с равномерно
распределенной нагрузкой

, (10.13)

где L – длина участка сети от группового щитка до первого светильника в ряду, м.

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

, (10.14)

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

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

a – коэффициент приведения моментов (определяется по табл. 10.5)

Таблица 10.5

Значение коэффициентов приведения моментов

Расчет сети на наименьший расход проводникового материала ведется по формуле

, (10.15)

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

По формуле 10.9 последовательно определяются сечения на всех участках сети освещения, начиная от участка ближайшего к источнику питания и округляются до ближайшего большего значения стандартного ряда. По выбранному сечению данного участка определяются потери напряжения в нем. Последующие участки сети рассчитываются по разности между расчетной потерей напряжения и потерями до начала каждого участка.

Пример 2. Определить момент нагрузки для групповой сети электроосвещения (рис. 10.4) и выбрать сечение проводов, при условии, что допустимая потеря напряжения ( ) для группового щитка ЩО равна 2,5 %.

Рис. 10.4. Рисунок к задаче 2

Решение: Определим момент нагрузки по формуле 10.12.

Определим сечение провода по формуле 10.10.

.

Ближайшее большее стандартное сечение провода 2,5 мм², следовательно для подключения ряда светильников удовлетворяет четырехжильный кабель сечением .

Пример 3. Определить сечение жил кабелей на участках от КТП до МЩ1 иот МЩ1 до ЩО1 (рис. 10.5). Мощность трансформатора КТП 250 кВ×А, коэффициент загрузки 0,8.

Рис. 10.4. Рисунок к задаче 3

Решение:

Определим потери напряжения в трансформаторе по табл. 5.1 .

Располагаемую допустимую потерю напряжения определим по формуле 5.7

.

Определим момент нагрузки и :

;

.

Приведенный момент

Определить сечение жил кабеля на участке :

.

Принимаем сечение кабеля от трансформатора КТП до МЩ сечением .

Фактическая потеря напряжения на участке составит

.

Располагаемые потери напряжения для последующего участка сети от МЩ1 до ЩО1 составят

.

Для определения сечения жил кабеля на втором участке определим приведенный момент :

;

.

Выбираем кабель сечением :

.

Располагаемая потеря напряжения для групповой сети составляет

.