Расчет электрических сетей по потере напряжения.

Ответ:Электрические сети, рассчитанные на нагрев, проверяют на потерю напряжения. В соответствии с действующим ГОСТом на выводах ЭП в нормальном режиме допускаются отклонения напряжения от номинального в пределах ± 5%, т.е. для того, чтобы электроприемники могли нормально работать и выполнять заложенные в них функции напряжение на их выводах должно быть не менее 95%U_н и не более 105%U_н. Таким образом выбранное сечение проводников должно соответствовать также условиям обеспечения электроприемников качественной электрической энергией. Потери напряжения в элементах системы электроснабжения не нормируются. Однако допускается учитывать, чтобы потери напряжения не превышали:

- в магистральном шинопроводе - 1,5-1,8%;

- в распределительном шинопроводе с равномерной нагрузкой-2-2,5%;

- в сетях 0,38кВ (от ТП до ввода в здания) – 4-6%;

- в распределительных сетях 6-10 кВ - до 6%.

Напряжение на зажимах элетроприемников определяется по формуле:

U_эп% =U_хх% - U_т% - % , (4.11)

где U_хх% – напряжение холостого хода, 105%;

ΔU_i – потеря напряжения в i-м элементе сети;

n – число элементов на пути от ТП до точки, в которой определяется U_эп;

U_т% - потеря напряжения в питающем трансформаторе:

(4.12)

где – коэффициент загрузки трансформатора;

– активная составляющая напряжения КЗ трансформатора;

– номинальные потери мощности КЗ трансформатора, кВт;

– реактивная составляющая напряжения КЗ тр-ра;

- напряжение КЗ трансформатора;

– коэффициент мощности нагрузки трансформатора;

– номинальная мощность трансформатора, кВт.

Если напряжение на зажимах элетроприемника меньше 95%U_н, то выбирают проводник (проводники) большего на одну ступень сечения и повторяют поверочный расчет. Электрические сети, в которых очевидны большие потери напряжения (осветительные сети, протяженные сети силовых электроприемников) рассчитываются по допустимой потере напряжения. При этом допустимая потеря напряжения определяется по формуле:

(4.13)

где - минимально допустимое напряжение на зажимах электроприемника, U_min=95%.

Учитывая также, что U_xx=105%, то получим

(4.14)
Так как потеря напряжения в трансформаторе (4.12) определяется его каталожными данными, коэффициентами загрузки и мощности, то можно рассчитать допустимые потери напряжения от шин ТП до наиболее удаленного электроприемника. Составлены также таблицы допустимых величин напряжений (1, табл.2.10). В тех случаях, когда непосредственно по допустимой потере напряжения необходимо определить сечение, то сечение: - для магистрали постоянного тока или однофазной сети переменного тока без учета ее индуктивного сопротивления можно определить по формуле:

(4.15)

- для сети трехфазного переменного тока расчет выполняется в следующей последовательности:

В связи с тем, что погонное реактивное (индуктивное) сопротивление проводников на единицу длины (х₀) в зависимости от сечения изменяется незначительно, то допускается для кабельных линий принимать х₀=0,08 Ом/км, для воздушных линий – х₀=0,4 Ом/км.

Тогда реактивную составляющую потери напряжения можно определить по формуле:

. (4.16)

Активную составляющую потери напряжения по выражению:

(4.17)

И, наконец, сечение проводников магистрали по формуле:

, (4.18)

где Р_р, р_р – активная мощность,кВт; L, l – длина воздушных линий, м; - м/Ом*мм²; U_н, В.

Расчетное сечение округляется до стандартного ближайшего большего сечения.