15. Расчет отклонений напряжения

В процессе проектирования городских сетей возникает вопрос определения их параметров с учетом уровней напряжения в различных точках сетей в пределах действующих требований к качеству напряжения.

Согласно ГОСТ 13109-97 значения допустимых отклонений напряжения от номинального напряжения на зажимах ЭП составляют:

5 % - нормально допустимые значения отклонений напряжения;

10 % - предельно допустимые значения.

Параметры сети должны быть выбраны таким образом, чтобы независимо от режима работы и местоположения ЭП в сети на их зажимах выдерживались отмеченные уровни напряжения. С этой целью вся сеть от центра питания (ЦП) до ЭП должна быть проверена на допустимые отклонения напряжения с учетом режимов отклонения напряжения на шинах ЦП. В случаях, когда отклонения выходят за указанные пределы, необходимо вносить изменения в принятые параметры сети или использовать соответствующие технические мероприятия по поддержанию напряжения.

При рассмотрении отклонений напряжения необходимо различать ЭП, ближайшие к ЦП и наиболее удаленные от него. При этом напряжение у ближайшего приемника не должно превышать номинального на допустимое отклонение (верхний предел отклонения). Напряжение у наиболее отдаленного приемника не должно отклоняться на допустимый предел (нижний предел отклонения). Кроме того, расчет отклонений напряжения производится для режимов максимальных и минимальных нагрузок.

15.1. Расчет отклонений напряжения для режимов максимальных и минимальных нагрузок

Расчет отклонений напряжения в любой точке сети одного уровня напряжения в общем случае производится по формуле

,

(15.1)

где - алгебраическая сумма добавок напряжения, создаваемых регулирующими средствами, %;

- сумма потерь напряжения до рассматриваемой точки, %.

В курсовом проекте сумма потерь напряжения на вводе рассматриваемого здания будет складываться из потерь напряжения в сети 10 кВ , потерь напряжения в трансформаторе ТП и потерь напряжения в сети 0,38 кВ . Следует принять, что специальные устройства для регулирования напряжения на линиях отсутствуют. В предварительном расчете считаем, что устройства ПБВ трансформаторов ТП находятся в нейтральном положении.

Тогда расчет отклонения напряжения в любой точке сети для системы двух напряжений приближенно производится по формуле

,

(15.2)

где - отклонение напряжения на шинах ЦП, принимается .

Расчет проведем для дома №75 как самого удаленного в сети 10/0,38 кВ.

Расчет потерь напряжения в сетях 10 кВ и 0,38 кВ для режима максимальных нагрузок произведен соответственно в п.п. 10.4 и 14.2. Для расчета потерь напряжения в режиме минимальных нагрузок принимаем, что минимальная нагрузка распределительной сети составляет 30 % от максимальной.

Потери напряжения в обмотках двухобмоточного трансформатора в % определяются по формуле

,

(15.3)

где P - активная нагрузка трансформатора, МВт;

Q - реактивная нагрузка трансформатора, Мвар;

U - напряжение на зажимах трансформатора, кВ;

U_в - номинальное напряжение сети, кВ;

R - активное сопротивление обмоток трансформатора, Ом

,

(15.4)

.

X - реактивное сопротивление обмоток трансформатора, Ом

,

(15.5)

где U_н - номинальное напряжение обмоток трансформатора, кВ;

S_н - номинальная мощность трансформатора, МВА;

P_кз - потери короткого замыкания в трансформаторе, МВт;

u_р - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания, %, принимается , где u_к - напряжение короткого замыкания трансформатора.

;

.

Потери в сети 10 кВ для максимального режима:

%

Тогда, в соответствии с определёнными ранее величинами для максимального режима:

< – 5 %.

Для минимального режима:

Р = 0,30,504 = 0,151 МВт;

Q = 0,30,184 = 0,055 Мвар.

.

Потери в сети 10 кВ для минимального режима:

%

Тогда, в соответствии с определёнными ранее величинами для минимального режима:

< + 5 %.

Таким образом, расчётные значения отклонений напряжения во всех режимах не превышают допустимого отклонения, и, соответственно, нет необходимости производить выбор уставок ПБВ сетевых трансформаторов.