Выбор проводов. Определение потерь напряжения на участках линии

Для прокладки трасс воздушных линий 0,38 кВ применяем самонесущие изолированные провода марки САСПсш. Производим выбор сечения проводов линии 0,38 кВ по нагреву.

По расчетному току нагрузки ориентировочно определяем табличное

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

07 ПЗ

значение сечения проводника F_табл и соответствующую ему величину табличного тока I_табл.

Расчетному току на участке А-1 соответствуют I_табл=I_доп= =100 А и сечение провода F_табл =16мм². Допустимый ток нагрузки проводов указан при температуре окружающей среды 25˚С, скорости ветра 6 м/с и интенсивности солнечной радиации 1000 Вт/м².

Аналогично рассчитываем остальные участки воздушных линий, и результаты расчетов сводим в таблицу 6.

Согласно ТКП-385-2012 по условиям механической прочности минимально допустимое сечение изолированных проводов на магистралях и линейных ответвлениях в 1 районе по гололеду должно быть 35 мм².

Первоначально на всей линии используем самонесущий изолированный провод САСПсш.

По расчетному току нагрузки ориентировочно определяем сечение проводника F_табл и соответствующее ему значение тока I_табл.

Для ВЛ1:

Принимаем F_табл=35 мм²; I _табл= 160 А [3] таблица 2.24.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

07 ПЗ

Таблица 6- Предварительное определение сечения проводов на участках линий

Номер участка	Расч. ток Iуч, А	Табл. знач. Iдоп, А	Марка и сечение проводов САСПсш	Доп. ток односек. КЗ, кА
ВЛ1
А-1	57,12		4х16	1,5
1-2	23,9		4х16	1,5
2-3	18,2		4х16	1,5
3-4	43,37		4х16	1,5
4-5	15,02		4х16	1,5
1-6	32,95		4х16	1,5
6-7	22,7		4х16	1,5
7-8	15,02		4х16	1,5
6-9	8,3		4х16	1,5
ВЛ2
В-13	33,8		4х16	1,5
13-14	31,12		4х16	1,5
14-15	24,81		4х16	1,5
13-16	15,02		4х16	1,5
16-17	26,22		4х16	1,5
17-18	17,4		4х16	1,5
С-19	11,4		4х16	1,5
19-20	17,38		4х16	1,5
20-21	11,58		4х16	1,5
ВЛ3
С-19			4х16	1,5
19-20	24,46		4х16	1,5
20-21	26,75		4х16	1,5
21-22	18,2		4х16	1,5
22-23	44,15		4 х16	1,5
23-24	35,51		4х16	1,5
24-25	30,43		4х16	1,5
33-26	21,18		4х16	1,5
26-27	15,02		4х16	1,5

Если расчетная температура окружающей среды отличается от 25 °С, применяют поправочный коэффициент k_t, и определяют допустимый ток I_доп.

(18)

где k_n – поправочный коэффициент на число параллельно проложенных проводов и расстояния между ними. Для СИП применяется k_n = 1.

.

Найденное значение допустимого тока сравнивают с током нагрузки.

Если

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

07 ПЗ

I_доп> I_расч , сечение провода считается выбранным. Если I_доп< I_расч , сечение провода увеличивается и расчет повторяют.

Допустимый нагрев токопроводящих проводов при эксплуатации не должен превышать значений, указанных в таблице 7.

Для участка А-1

160А ≥ 31,2 А.

Условие выполнятся на всех участках.

Таблица 7 - Предварительное определение сечения проводов на участках линий, отходящих от ТП, с учетом механической прочности

Номер участка	Расч. ток Iуч, А	Табл. знач. Iдоп, А	Марка и сечение проводов САСПсш	Доп. ток односек. КЗ, кА
ВЛ1
А-1	57,12		4х35	3,2
1-2	23,9		4х25	2,3
2-3	18,2		4х25	2,3
3-4	43,37		4х35	3,2
4-5	15,02		4х25	2,3
4-6	32,95		4х35	3,2
6-7	22,7		4х35	3,2
7-8	15,02		4х35	3,2
8-9	8,3		4х35	3,2
ВЛ2
В-10	33,8		4х35	3,2
10-11	31,12		4х35	3,2
11-12	24,81		4х35	3,2
12-13	15,02		4х25	2,3
12-14	26,22		4х35	3,2
14-15	17,4		4х25	2,3
15-16	11,4		4х25	2,3
14-17	17,38		4х35	3,2
17-18	11,58		4х35	3,2
ВЛ3
С-19			4х35	3,2
19-20	24,46		4х25	2,3
20-21	26,75		4х25	2,3
21-22	18,2		4х25	2,3
19-23	44,15		4х35	3,2
23-24	35,51		4х35	3,2
24-25	30,43		4х35	3,2
25-26	21,18		4х35	3,2
26-27	15,02		4х35	3,2

Выбранное сечение провода проверяют по условиям нагрева при коротком замыкании по условию

(19)

где F – сечение токопроводящих жил, мм² ;

I_к.з – значение тока короткого замыкания, А;

t – время протекания тока короткого замыкания, с;

К – коэффициент, зависящий от термостойкости изоляции провода

для проводов с изоляцией из сшитого полиэтилена – 92 [3] с.115.

.

Условие выполняется.

Сечение провода проверяется на термическую стойкость по формуле

(20)

где I_н.т. – номинальный ток термической устойчивости, который провод может выдержать без повреждения в течение времени t_{н.т ,} кА;

t_н.т – номинальное время термической устойчивости, с;

I_к.з. – установившийся ток короткого замыкания, кА;

t – время действия тока короткого замыкания, с.

3,2² 1>0,869² 1;

10,24 кА ² с > 0,76 кА ² с.

Условие на термическую стойкость провода выполняется.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

07 ПЗ

Проверяем выбранное сечение по потерям напряжения в линии.

Определяем фактические потери напряжения на участках и сравним их с допустимыми (согласно таблице 3).

, (21)

где S_УЧ – полная мощность участка, кВ·А;

ℓ_УЧ – длина участка, км;

U_Н – номинальное линейное напряжение, кВ;

r₀ –удельное активное электрическое сопротивление провода постоянному току при 20 ⁰С, Ом/км [6] приложение 3;

х₀ – индуктивное сопротивление для ВЛ, Ом/км [6] приложение 4.

Для участка А-1

Определим потерю напряжения на участках в % по следующей формуле

, (22)

где U_Н – номинальное линейное напряжение, В.

Аналогично определяем потери напряжения на остальных участках линий, и результаты расчёта сводим в таблицу 8.

Потери напряжения от начала линии равны сумме потерь на последовательно соединенных участках. Полученные значения сравнивают с допустимой потерей напряжения .

В конце линии ВЛ1 от ТП

Потери напряжения в конце линий не превышают допустимых значений, о чём свидетельствует вышеприведенная проверка.

Проводим аналогичный расчёт для остальных участков линий и результат расчёта сводим в таблицу 8.

Производим проверку на соответствии потери напряжения в конце линий. Если потери напряжения будут выше допустимых значений, то необходимо на первом участке от ТП увеличить сечение провода на одну ступень, что приведёт к изменению r₀ и х₀, а следовательно, и к уменьшению потерь напряжения. Замену проводов на участках производить до тех пор, пока потери напряжения не войдут в допустимые пределы.

Так как нагрузка наружного освещения равномерно распределена вдоль линии, поэтому суммарная мощность условно приложена к ее середине.

Выбираем минимально допустимую по механической прочности площадь сечения провода для 1-го климатического района по гололеду и проверяем провод по условию допустимых потерь напряжения.

Для линии уличного освещения выбираем провода сечением 25мм².

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

07 ПЗ

Определяем количество светильников уличного освещения по формуле

(23)

где - мощность лампы, Вт.

Согласно нормам по энергосбережению для населенного пункта Порошино принимаем 17 светильников уличного освещения. Для освещения улиц принимаем светильник типа ЛКУ 01-42-004 У1 с типом лампы КЛЛ -42 (Р_л = 42 Вт).

Окончательно принимаем изолированные провода марки СИП-4и-4×35, СИП-4и-4×25на воздушных линиях с учётом технологической карты на строительство и монтаж ВЛИ 0,38 кВ, разработанной СМУ 6 г. Могилёва.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

07 ПЗ

Таблица 8 - Выбор проводов по участкам ВЛ 380/220 В

Участок	Полная мощность, кВА	cos φ	sin φ	Расчетный ток, А	Длина участка, м	Окончательный расчет
Допустимый ток нагрузки, А	Марка и сечение провода САСПсш	Активное сопротивление, Ом/км	Индуктивное сопротивление, Ом/км	Потери напряжения
на участ-ке, %	от начала линии, %
А-1	37,14	0,92	0,39	57,12			4х35	0,84	0,064	1,13	1,13
1-2	15,54	0,92	0,39	23,9			4х25	1,17	0,066	0,24	1,37
2-3	11,83	0,93	0,37	18,2			4х25	1,17	0,066	0,5	1,87
3-4	28,19	0,91	0,41	43,37			4х35	0,84	0,064	0,31	1,44
4-5	9,7	0,93	0,37	15,02			4х25	1,17	0,066	0,7	2,14
4-6	21,42	0,91	0,41	32,95			4х35	0,84	0,064	0,9	2,34
6-7	14,51	0,93	0,37	22,7			4х35	0,84	0,064	0,8	3,14
7-8	9,7	0,93	0,37	15,02			4х35	0,84	0,064	0,46	3,6
8-9	5,37	0,93	0,37	8,3			4х35	0,84	0,064	0,3	3,9
ВЛ2
В-10	22,5	0,91	0,41	33,8			4х35	0,84	0,064	0,55	0.55
10-11	20,9	0,92	0,39	31,12			4х35	0,84	0,064	0,74	1,29
11-12	16,15	0,93	0,37	24,81			4х35	0,84	0,064	0,37	1,26
12-13	9,7	0,93	0,37	15,02			4х25	1,17	0,066	0,6	2,26
12-14	17,04	0,93	0,37	26,22			4х35	0,4	0,064	0,19	1,85
14-15	11,3	0,93	0,37	17,4			4х25	1,17	0,066	0,22	2,7
15-16	7,53	0,93	0,37	11,4			4х25	,17	0,066	0,43	2,5
14-17	11,3	0,93	0,37	17,38			4х35	0,84	0,064	0,32	2.17
17-18	7,53	0,93	0,37	11,58			4х35	0,84	0,064	0,29	2,46
ВЛ3
С-19		0,9	0,43	36,5			4х35	0,84	0,064	0,66	0,66
19-20	15,9	0,92	0,39	31,4			4х25	1,17	0,066	0,90	1,56
20-21	17,39	0,93	0,37	30,9			4х25	1,17	0,066	0,75	2,31
21-22	11,83	0,93	0,37	14,7			4х25	1,17	0,066	0,36	2,67
19-23	28,7	0,9	0,43	8,6			4х35	0,84	0,064	0,34	3,01
23-24	23,08	0,91	0,41	26,5			4х35	0,84	0,064	0,13	2,44
24-25	19,18	0,92	0,41	16,5			4х35	0,84	0,064	0,47	2.91
25-26	13,76	0,93	0,37	11,0			4х35	0,84	0,064	0,38	3,29
26-27	9,7	0,93	0,37	16,5			4х35	0,84	0,064	0,39	2,83