Розрахунок електричних мереж трифазного струму при сталому перерізі проводів магістралі

Основним завданням при розрахунках мереж є визначення перерізу проводів за заданою допустимою втратою напруги. В свою чергу, допустиму втрату напруги в мережі визначають виходячи із допустимих значень відхилення напруги у споживачів. При змінному струмі, на відміну від постійного, в мережі окрім активного опору необхідно також враховувати і реактивний опір. Реактивний і активний опір проводів по різному залежать від зміни перерізу проводів. Так, наприклад, із збільшенням перерізу алюмінієвого проводу від 16 мм² до 95 мм² активний опір зменшиться в 5,8 разів, а індуктивний – лише в 1,2 рази. Тому для визначення перерізу проводів використовують метод розподілу допустимої втрати напруги на реактивну та на активну складові (метод Степанова), згідно із (6.37):

, (6.39)

де – складова допустимої втрати напруги в активному опорі;

– складова допустимої втрати напруги в реактивному опорі.

Відомо, що реактивний (індуктивний) опір одного кілометру проводу із кольорового металу мало змінюється із зміною перерізу і становить для повітряних ліній у середньому 0,35…0,45 Ом/км. Тому ще до визначення перерізу проводу, підставивши значення х₀ можна обчислити наближене значення реактивної складової допустимої втрати напруги:

. (6.40)

або

. (6.41)

Віднявши від допустимої втрати напруги її реактивну складову, матимемо активну складову втрати напруги:

. (6.42)

Згідно із (6.37):

. (6.43)

Підставивши , при сталому перерізі проводів отримаємо:

, (6.44)

або через потужність:

. (6.45)

Звідси переріз проводів:

, (6.46)

або

. (6.47)

Порядок розрахунку електричних мереж за допустимою втратою напруги при сталому перерізу проводів наступний:

1. Задаються середнім індуктивним опором (х₀ = 0,35…0,45 Ом/км) одного кілометру проводу.

2. Визначають реактивну складову втрати напруги за виразами (6.40) або (6.41).

3. Користуючись рівнянням (6.42), знаходять активну складову допустимої втрати напруги в магістралі .

4. За рівнянням (6.46) або (6.47) визнають розрахунковий переріз проводу.

5. Вибирають за таблицями відповідний стандартний переріз проводу.

6. Знаходять його активний і реактивний опори для 1 км і за рівнянням (6.37) або (6.38) визначають дійсну втрату напруги в мережі. Якщо вона більша допустимої то необхідно збільшити переріз проводу.