Визначення допустимої втрати напруги за таблицею відхилень

Проводи повітряних ліній

Шини живлячих підстанцій

Більшість споживачів електричної енергії у сільській місцевості живиться від енергосистеми через підстанції 110/35, 35/10, 110/10 кВ. За вимогами правил влаштування електроустановок на шинах вторинної напруги вказаних підстанцій необхідно забезпечити зустрічне регулювання напруги в межах від 0 до + 5% номінальної напруги мережі. Тобто відхилення напруги на шинах підстанції повинні бути наступними:

(7.10)

На практиці, із різних причин, відхилення напруги на шинах підстанцій часто виходять за вказані межі. При проектуванні сільських мереж необхідно враховувати такі режими роботи підстанції. При значному відхиленні напруги на шинах підстанції застосовують спеціальні заходи, наприклад регулювання напруги в сільській мережі.

Втрату напруги в проводах повітряних ліній при максимальному навантаженні визначають методом, який було розглянуто вище (див. лекцію 6 (6.37), (6.38). Так як втрата напруги в лінії приблизно пропорційна навантаженню, то при мінімальній потужності, що споживається, в проводах повітряної лінії вона становить 25 % від максимального значення:

(7.11)

Відхилення напруги і втрата її в мережі пов’язані між собою рівнянням (7.3):

,

Для визначення допустимої втрати напруги в мережі складають таблицю відхилень напруги. У таблиці розглядають два режими роботи мережі: режим максимальних навантажень (100%) і режим мінімальних навантажень (25%). У таблицю заносять всі елементи електричної мережі, від точки для якої відомий режим напруги (генератор, шини трансформаторної підстанції) – до споживачів.

Для обох режимів навантаження (100 і 25 %) спочатку записують усі відомі відхилення напруги, а потім вибираючи певні відгалуження трансформаторів, за режимом максимального навантаження визначають допустиму втрату напруги в електричних лініях. Доцільність вибраних відгалужень перевіряють за відхиленням напруги в споживачів у режимі мінімального навантаження (порівнюючи його із допустимим).

Допустима втрата напруги в мережі визначається за відхиленням напруги у споживачів, яка повинна бути в межах ± 5 % від номінальної.

Загальна допустима втрата напруги під час 100 % навантаження:

, (7.12)

де – відхилення напруги біля джерела живлення при 100% навантаженні (для мережі 35/10/0,4кВ – на шинах 10 кВ підстанції 35/10кВ), %;

– допустиме відхилення напруги у споживача при 100 % навантаженні, %;

– сума постійних та змінних надбавок напруги трансформаторів, %;

– сумарні втрати напруги в лініях та в трансформаторах при 100% навантаженні, %.

Одержану загальну допустиму втрату напруги необхідно розділити приблизно порівну між лініями мережі 10 і 0,38 кВ.

Відхилення напруги у найближчого до джерела живлення споживача віддаленої ТП при 25% навантаженні перевіряємо за виразом:

, (7.13)

де – відхилення напруги біля джерела живлення при 25 % навантаженні (для мережі 35/10/0,4кВ – на шинах 10кВ підстанції 35/10кВ), %;

– сума постійних та змінних надбавок напруги трансформаторів, %;

– сумарні втрати напруги в лініях та в трансформаторах при 25% навантаженні, %.

Приклад визначення допустимої втрати напруги в мережі

Визначимо допустиму втрату напруги в мережі, що наведена на рисунку 7.2. Будемо вважати, що РТП 35/10 кВ (джерело живлення) має пристрої автоматичного регулювання напруги під навантаженням (РПН).
Це дає змогу підтримувати напругу на шинах 10 кВ РТП в межах
= +5%, = 0%.

Рисунок 7.2 – Розрахункова схема електричної мережі

Для розрахунку допустимої втрати напруги в мережі 10 та 0,38 кВ складається таблиця відхилень напруги (таблиця 7.1)

Таблиця 7.1 – Таблиця відхилень напруги на елементах мережі

Для віддаленої ТП 10/0,4 кВ (ВТП) приймаємо надбавку трансформатора + 7,5 % (+5 – постійна; +2,5 – змінна надбавка). Тоді сумарно допустима втрата напруги в мережах 10 і 0,38 кВ до точки Б становить:

Загальна втрата напруги , %, ділиться приблизно порівну між мережами (лініями) 10 та 0,38 кВ:

Перевіримо відхилення напруги у найближчого споживача при 25% навантаженні віддаленої ТП (ВТП) (точка А). Будемо вважати, що втрата напруги в мережі 0,38 кВ до точки А дорівнює нулю – (споживач розташований безпосередньо біля шин 0,4 кВ ТП, тобто лінія має дуже малу довжину), тоді

Умова (7.13) виконується.

За допустимою втратою напруги в лінії 10 кВ, яка дорівнює –6 % (таблиця 7.1), перевіряються вибрані перерізи проводів лінії 10 кВ.

Фактична втрата напруги в мережі визначається шляхом розрахунків, вона не повинна перевищувати допустиму:

.

Після вибору перерізу проводів ПЛ-10 кВ визначається фактична втрата напруги в лінії 10 кВ до проектованої ТП 10/0,4кВ (ПТП).

Припустимо, що фактична втрата напруги в лінії 10 кВ до ПТП (рисунок 7.2) складає . Значення фактичної втрати напруги до ПТП підставляємо в таблицю 7.1 і визначаємо допустиму втрату напруги в лініях 0,38 кВ, що відходять від ПТП. Для проектованої ТП 10/0,4 кВ (ПТП) приймаємо надбавку трансформатора +5 % (+5 – постійна; 0 – перемінна надбавка). Тоді допустима втрата напруги в мережі 0,38 кВ до точкиГ складе:

.

Відхилення напруги в режимі мінімальних навантажень до точки В:

За допустимою втратою напруги в лінії 0,38 кВ (для ПТП, таблиця 7.1), яка дорівнює –8% перевіряються вибранні перерізи проводів ПЛ-0,38 кВ. Фактична втрата напруги в лінії 0,38 кВ, визначена шляхом розрахунків, не повинна перевищувати допустиму :

.