4. Расчет допустимых потерь напряжения

Уровень напряжения на вводах потребителей зависит от уровня в центре пита­ния, суммарных потерь напряжения в линиях электропередачи и трансформаторах, а также от значения коэффициентов трансформации.

Отклонения и потери напряжения в системе электроснабжения связаны между со­бой зависимостью:

(1)

где V_пит - отклонение напряжения в центре питания, % (в системе 35/10/0,38 кВ центром питания считают шины напряжением 35 кВ, 110/10/0,38 кВ- шины 110кВ, в системе 10/0,38 кВ- шины напряжением 10 кВ);

∑(V_пост; V_пер ) – сумма постоянных и переменных надбавок напряжения трансформа­торов, в %;

В современных трансформаторах с переключением без возбуждения (ПБВ)

V_nocт =+5%, а переменные надбавки могут быть равными -5; -2,5; 0; +2,5; +5; Таким образом суммарная надбавка равна 0: +2.5; +5,0; +7.5; +10%

∑ΔU_лин и ∑ΔU_т - суммарные потери напряжения в линиях и в трансформаторах, в %;

V_потр – допустимое отклонение напряжения у потребителя, в %.

Исходя из баланса отклонений и потерь напряжения можно решать различные задачи.

При расчетах распределительных линий определяют значение допустимых потерь напряжения в них, считая, что остальные составляющие баланса известны или заданы:

(2)

Например: составим таблицу отклонений и потерь в линиях напряжением 10/0,38 кВ системы электроснабжения (рисунок 1), если норма отклонения напряжения у потреби­телей V_потр = ± 5% согласно ГОСТ 13109-97 регламентирующих нормы и качество электрической энергии.

Рисунок 11 – Схема электроснабжения Буда-Кошелевской птицефабрики РУП «Беларуснефть-Особино»

Под отклонением напряжения потребителя понимают разность между действи­тельным напряжения и рассматриваемой точке сети и его номинальным зна­чением.

На зажимах электроприемников в течение и не менее 95% суток допускается нор­мальное отклонение напряжения в пределах ±5% номинального. Максимальное от­клонение напряжения допускается ±10%.

На шинах напряжением 10 кВ на подстанции 110/10кВ обеспечен режим встречного регулирования (V₁₀¹⁰⁰= +5%; V₁₀²⁵= 0%).

Вносим в графу «передаваемая мощность 100%» таблицы 6 для удаленной транс­форматорной полстанции (УТП), значение известных параметров, выделяем их жир­ным шрифтом.

Таблица 6 - Отклонения и потери напряжения в процентах на элементах системы

Параметр элемента	УТП
	П1	П2
Отклонение V10на шинах напряжением 10 кВ	+5	0
Потери ∆U10в линии напряжением 10 кВ	-4,4	-1,1
Трансформатор напряжением 10/0,4 кВ: постоянная надбавка Vпост переменная надбавка ­Vпер потери ∆UТ	+5 0 -4	+5 0 -1
Потери ∆U0,38 в линии напряжением 0,38 кВ	-6,6	0
Отклонение Vпотру потребителя	-5	+2,9
Передаваемая мощность, %	100	25

Отклонение напряжения на шинах V₁₀ +5%, постоянная надбавка напряжения 10/0,4 кВ V_nocт = +5%. потери в трансформаторе напряжением 10/0,4 кВ ΔU_t = -4%, отклонение напряжения у потребителя V = -5%.

Регулировочное ответвление трансформатора напряжением 10/0,4 кВ выбираем пред­варительно V_пер = 0%.

Определяем суммарные потери напряжения в линиях 10 кВ и 0,38 кВ по формуле 1:

Полученные потери в линии распределяем между ВЛ 10 кВ - 40% и ВЛ 0,4кВ - 60%:

Проверяем баланс напряжений по формуле 2.

Баланс напряжения соблюдается.

Когда рассчитываем потери напряжения в линиях 0,38 кВ пункт 6.6 пояснительной запиской курсового проекта проверим полученные потери в конце ΔU линии с ΔU_0,38 таблицы 2.1, если полученные в таблице ΔU > ΔU_0,38 следует выбирать или другую переменную надбавку или на шинах 10 кВ подстанции напряжением 35/10 кВ или 110/10 кВ поддерживать напряжение на 3,5 - 5% выше номинального - режим стабилиза­ции.

В режиме передаваемая мощность 25% для УТП потери в трансформаторе 10 кВ уменьшаются в четыре раза, а потери в линии 0,38 кВ равны 0.

ΔU₁₀ ²⁵= 1,1%

ΔU_0,38 ²⁵= 0%

ΔU_т= -1%

Осталась незаполненная только одна строка «Отклонение напряжения у потребите­ля» по формуле (4)

Таким образом отклонение напряжения у потребителя П2 в режиме 25% передаваемая мощности, равно +2,9%<+5%.

На схеме рисунка 1 черными буквами и цифрами обозначены исходные данные схемы по данным районных электрических сетей, а красными буквами и цифрами установлены данные расчета пункта 6 по таблице результатов расчета линий 0,38/0,22 кВ (длинна линии, номер линии, потребители первый и последний присоединенный к этой линии и самая большая потеря напряжения в конце линии).

Если при расчете линий в пункте 6 потеря напряжения превышает допустимую потерю рассчитанную в таблице 1, нужно менять провода или кабели на большее сечение или выбрать другую переменную надбавку для расчета ΔU линии 0,38 кВ, так чтобы выполнялось условие ΔU_доп ≥ ΔU_линии 0,38 кВ.

На рисунке 1 конкретно для данного района подписать мощность и районной подстанции. Установить протяженность ВЛ 10 кВ и подписать на рисунке. Если объект проектирования относится к 1 категории по надежности электроснабже­ния, дополнить рисунок 1, показать резервную линию 10кВ и ее протяженность (в км), название сельской или районной подстанции. Длину линии 0,38 кВ следует также ука­зать на схеме, а вместо П 1, П2, ПЗ, П4 подписать наименование объекта П1 - первый потребитель, П2 - последний потребитель линии 0,38 кВ.

В нашем примере нужно установить какая подстанция 10/0,4 кВ является ближайшей, какая удаленной. Определяем относительно районной подстанции по протяженности линии 10кВ. От ПС «Буда-Кошелево» длина линии 3 км от ПС «Дуравичи» - 12 км, длинна более чем 2 км следовательно расчет производим для УТП (удаленной трансформаторной подстанции).

В принципе для двух объектов одного хозяйства, расстояние между которыми несо­измеримо малое по сравнению с расстоянием их от РТП расчет можно вести для одной ТП.

В среднем ΔU - потери напряжения в сети 0,38 кВ составляют 7-9 % /1/ (стр 194).