Стандарт ОАО РЖД N СТО РЖД 07.019-2014
ОАО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»
Утвержден
Распоряжением ОАО «РЖД»
от 10.11.2014 N 2663р
Стандарт ОАО «РЖД»
ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Методика расчета потерь напряжения и мощности
Дата введения — 2015-01-01
1 РАЗРАБОТАН Проектно-конструкторским бюро по электрификации железных дорог (ПКБ ЭЖД) — филиалом ОАО «РЖД».
2 ВНЕСЕН Управлением электрификации и электроснабжения Центральной дирекции инфраструктуры — филиала ОАО «РЖД».
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Распоряжением ОАО «РЖД» от 10.11.2014 г. N 2623р.
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.
Настоящий стандарт устанавливает методику расчета потерь напряжения и мощности в линиях электропередачи напряжением до 1000 В, предназначенных для электроснабжения нетяговых потребителей электроэнергии, при проектировании этих линий электропередачи в целях последующего выбора и проверки сечения проводов и кабелей. Стандарт не применяют в целях нормирования потерь электроэнергии при ее передаче.
Настоящий стандарт предназначен для применения подразделениями аппарата управления ОАО «РЖД», филиалами ОАО «РЖД» и иными структурными подразделениями ОАО «РЖД».
Применение настоящего стандарта сторонними организациями оговаривается в договорах (соглашениях) с ОАО «РЖД».
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 24291-90 Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения
ГОСТ 21128-83 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В
ГОСТ Р 53685-2009 Электрификация и электроснабжение железных дорог. Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24291 и ГОСТ Р 53685, а также следующий термин с соответствующим определением:
3.1 участок линии электропередачи: Часть линии электропередачи, имеющая одно и то же конструктивное исполнение, марку, количество, расположение и сечение проводов или кабелей.
4.1 Исходными данными для расчета потерь напряжения и мощности в линиях электропередачи напряжением до 1000 В, предназначенных для электроснабжения нетяговых потребителей электроэнергии (далее — расчет) являются:
— номинальное напряжение, электрическая принципиальная схема и план рассматриваемой линии электропередачи с указанием длины и марки каждого из кабелей и проводов на каждом участке;
— значения мощности, длительно потребляемой каждым из электроприемников рассматриваемой линии электропередачи в том режиме, для которого выполняется расчет, и коэффициентов мощности.
4.2 Расчет производят в следующем порядке:
— определяют параметры схемы замещения рассматриваемой линии электропередачи;
— определяют значения активного и индуктивного сопротивлений каждого участка схемы замещения;
— определяют значения активной и реактивной мощности, протекающих по каждому участку (каждой группе смежных участков) схемы замещения;
— определяют значения потерь напряжения и мощности на каждом участке схемы замещения.
4.3 Порядок выполнения действий, перечисленных в 4.2, приведен в разделах 5 — 8, форма для представления результатов расчета — в приложении А, а пример выполнения расчета — в приложении Б.
5 Определение параметров схемы замещения
5.1 Для определения параметров схемы замещения рассматриваемую линию электропередачи условно разделяют на несколько участков, руководствуясь следующими правилами:
— каждый из участков характеризуется одинаковыми удельными значениями активного и индуктивного сопротивлений, а также одинаковым значением протекающей мощности;
— в качестве границ двух смежных участков выбирают места соединения смежных участков линии электропередачи:
1) выполненных кабелями различного сечения, материала жил или количества параллельно проложенных кабелей;
2) выполненных проводами различного сечения, материала жил или взаимного расположения (в частности, участков электропередачи, выполненных голыми и изолированными проводами);
3) выполненных кабелями и проводами, кабелями и шинами (токопроводы), шинами и проводами;
4) вне зависимости от конструкции — участков линии электропередачи, отличающихся значением протекающей мощности.
Примечание — наиболее характерным примером участков линии электропередачи, отличающихся значением протекающей мощности, являются участки, прилегающие к местам, в которых от линии электропередачи выполнено ответвление.
5.2 Номера участков и сведения об их границах заносят в графы столбцов «Номер участка», «Начало участка», «Окончание участка», «Конструкция участка», «Материал жил (проводов)», «Сечение» и «Погонное сопротивление» таблицы, форма которой соответствует таблице А.1 приложения А.
6 Определение значений активного и индуктивного сопротивлений каждого участка схемы замещения
6.1 Значения активного сопротивления каждого i-го участка Ri определяют по
формуле, Ом:
l «ро»
i i
Ri = ──────── (1)
n
где n — количество параллельно соединенных кабелей на i-том участке, для воздушных
линий электропередачи принимают n=1;
l — длина i-го участка, км;
i
«ро» — погонное активное сопротивление провода (кабеля), Ом/км, определяемое
i
для участков линии электропередачи, выполненных кабелем — по таблице 1,
для участков линии электропередачи, выполненных голым проводом — по
таблице 2, для участков линии электропередачи, выполненных изолированным
проводом — по таблице 3.
Примечание — Значения активного сопротивления, приведенные в таблицах 1 — 3, учитывают нагрев проводов (кабелей), поэтому введение дополнительных коэффициентов не требуется.
Таблица 1 — Значения погонного активного и индуктивного сопротивления кабельных линий электропередачи напряжением до 1000 В
|
Сечение жил кабеля |
Значения погонного сопротивления «ро», Ом/км, для |
|||
|
с алюминиевыми жилами: |
с медными жилами: |
|||
|
активное |
индуктивное |
активное |
индуктивное |
|
|
4×4, 3×4+1×2,5 |
9,610 |
0,098 |
— |
— |
|
4×6, 3×6+1×4 |
6,410 |
0,094 |
3,540 |
0,100 |
|
4х10, 3×10+1×6 |
3,840 |
0,088 |
2,130 |
0,095 |
|
4×16, 3×16+1×10 |
2,400 |
0,084 |
1,330 |
0,090 |
|
4×25,3×25+1×16 |
1,540 |
0,072 |
0,850 |
0,089 |
|
4×35,3×35+1×16 |
1,100 |
0,068 |
0,610 |
0,086 |
|
4×50,3×50+1×25 |
0,769 |
0,066 |
0,430 |
0,086 |
|
3×70+1×25 |
— |
— |
0,300 |
0,073 |
|
4×70, 3×70+1×35 |
0,549 |
0,065 |
0,300 |
0,074 |
|
3×95+1×35 |
— |
— |
0,220 |
0,072 |
|
4×90, 3×95+1×50 |
0,405 |
0,064 |
— |
— |
|
4×120,3×120+1×35, |
0,320 |
0,064 |
0,180 |
0,070 |
|
3×150+1×50 |
— |
— |
0,140 |
0,070 |
|
4×50,3×150+1×70 |
0,256 |
0,063 |
— |
— |
|
4×185,3×185+1×50, 3×185+1×70, |
0,208 |
0,063 |
0,115 |
0,069 |
Таблица 2 — Значения погонного активного сопротивления воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В, выполненных голым проводом
|
Марка |
Значения |
Марка |
Значения |
Марка |
Значения |
|
А-35 |
0,835 |
АС-40/6,7 |
0,717 |
АС-120/27 |
0,253 |
|
А-40 |
0,716 |
АС-50/8,0 |
0,595 |
АС-150/19 |
0,205 |
|
А-50 |
0,578 |
АС-70/11 |
0,422 |
АС-150/24 |
0,204 |
|
А-70 |
0,413 |
АС-70/72 |
0,419 |
АС-150/34 |
0,206 |
|
А-95 |
0,311 |
АС-95/16 |
0,301 |
АС-185/24 |
0,154 |
|
АС-10/1,8 |
2,706 |
АС-95/141 |
0,315 |
АС-185/29 |
0,159 |
|
АС-16/2,7 |
1,781 |
АС-100/16,7 |
0,287 |
АС-185/43 |
0,156 |
|
АС-25/4,2 |
1,152 |
АС-120/19 |
0,244 |
АС-185/128 |
0,154 |
|
АС-35/6,2 |
0,777 |
— |
— |
— |
— |
Таблица 3 — Значения погонного активного и индуктивного сопротивления воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В, выполненных изолированным проводом
|
Сечение проводов |
Значения погонного сопротивления, Ом/км: |
||||
|
активного «ро» для проводов с |
индуктивного x для проводов |
||||
|
из алюминия |
из алюминиевых |
СИП-1 |
СИП-2 |
СИП-4 |
|
|
3×16+1×25 |
2,448 |
— |
0,085 |
0,086 |
— |
|
3×25+1×35 |
1,540 |
1,770 |
0,082 |
0,083 |
— |
|
3×35+1×50 |
1,111 |
1,262 |
0,079 |
0,080 |
— |
|
3×50+1×50 |
0,822 |
0,923 |
0,078 |
0,079 |
— |
|
3×50+1×70 |
0,079 |
0,080 |
— |
||
|
3×70+1×70 |
0,568 |
0,632 |
0,077 |
0,079 |
— |
|
3×70+1×95 |
0,078 |
0,079 |
— |
||
|
3×95+1×70 |
0,411 |
0,466 |
0,075 |
0,076 |
— |
|
3×95+1×95 |
0,411 |
0,466 |
0,075 |
0,076 |
— |
|
3×120+1×95 |
0,325 |
0,369 |
0,074 |
0,075 |
— |
|
3×150+1×95 |
0,265 |
0,303 |
0,072 |
0,073 |
— |
|
3×185+1×95 |
0,211 |
0,241 |
0,071 |
0,072 |
— |
|
3×240+1×95 |
0,162 |
0,188 |
0,069 |
0,071 |
— |
|
2×16 |
2,448 |
— |
— |
— |
0,076 |
|
2×25 |
1,540 |
1,770 |
— |
— |
0,072 |
|
4×16 |
2,448 |
— |
— |
— |
0,082 |
|
4×25 |
1,540 |
1,770 |
— |
— |
0,078 |
6.2 Значения индуктивного сопротивления каждого i-го участка Xi определяют по формуле, Ом:
где n — количество параллельно соединенных кабелей на i-том участке, для
воздушных линий электропередачи принимают n = 1;
l — длина i-го участка, км;
i
x — погонное индуктивное сопротивление провода (кабеля) на i-том участке.
i
Значение погонного индуктивного сопротивления провода (кабеля) x
i
определяют для участков линии электропередачи, выполненных кабелем — по таблице
1, для участков линии электропередачи, выполненных изолированным проводом — по
таблице 3, а для участков линии электропередачи, выполненных голым проводом — по
формуле, Ом/км:
D
ср
x = 0,145 · lg ──── + 0,016, (3)
i r
пр
где r — наружный радиус провода, мм, значения которого принимают по таблице 4;
пр
D — среднегеометрическое значение расстояния между проводами разных фаз,
ср которое определяют по формулам (4) или (5), мм.
При расположении проводов в одной плоскости среднегеометрическое
значение расстояния между проводами разных фаз D определяют по
ср
формуле, мм:
D = 1,251 D, (4)
ср
где D — расстояние между проводами средней и крайней фазы, мм.
При всех остальных вариантах расположении проводов
среднегеометрическое значение расстояния между проводами разных фаз D
ср
определяют по формуле, мм:
_____________
3 /
D = / D D D , (5)
ср / АВ ВС СА
где D , D и D — расстояние между проводами фаз АВ, ВС и СА соответственно, мм.
АВ ВС СА
Таблица 4 — Значения наружного радиуса проводов, принимаемые при расчетах по формуле (3)
в миллиметрах
|
Марка провода |
Значение |
Марка провода |
Значение |
Марка провода |
Значение |
|
А-35 |
3,75 |
АС-40/6,7 |
4,37 |
АС-150/19 |
8,40 |
|
А-40 |
4,05 |
АС-50/8,0 |
4,80 |
АС-150/24 |
8,55 |
|
А-50 |
4,50 |
АС-70/11 |
5,70 |
АС-150/34 |
8,75 |
|
А-70 |
5,35 |
АС-70/72 |
7,70 |
АС-185/24 |
9,45 |
|
А-95 |
6,30 |
АС-95/16 |
6,75 |
АС-185/29 |
9,40 |
|
АС-10/1,8 |
2,25 |
АС-95/141 |
9,90 |
АС-185/43 |
9,80 |
|
АС-16/2,7 |
2,80 |
АС-100/16,7 |
6,91 |
АС-185/128 |
11,55 |
|
АС-25/4,2 |
3,45 |
АС-120/19 |
7,60 |
— |
— |
|
АС-35/6,2 |
4,20 |
АС-120/27 |
7,70 |
— |
— |
6.3 Полученные значения активного и индуктивного сопротивлений заносят в графы столбцов «Активное сопротивление» и «Индуктивное сопротивление» таблицы, форма которой соответствует таблице А.1 приложения А.
7 Определение значений активной и реактивной мощности, протекающих по каждому участку (каждой группе смежных участков) схемы замещения
7.1 Значение полной мощности, протекающих по каждому i-му участку (каждой группе смежных участков) определяют для рассматриваемого режима работы электрической сети по исходным данным, содержащимся на плане этой сети. При этом:
— учитывают, что для одной и той же группы участков, не имеющей ответвлений, значение полной, активной и реактивной мощности одинаковы;
— значения полной мощности однофазных электроприемников S
oi
приводят к мощности трехфазных электроприемников S по формуле, кВ А:
i
__
S = / 3 · S (6)
i oi
7.2 Значения активной и реактивной мощности, протекающих по каждому
i-му участку соответственно P кВт, и Q , квар, определяют по формулам:
i i
n
P = SUM S cos»фи» , (7)
i i=1 i i
_____________
n / 2
Q = SUM S / 1 — cos «фи» , (8)
i i=1 i / i
где S — расчетное значение полной мощности, протекающей по i-му участку, кВ·А;
i
cos «фи» — расчетное значение коэффициента мощности на i-ом участке;
i
n — количество участков до наиболее удаленной точки сети (включая
рассматриваемый участок).
7.3 Полученные значения активной и реактивной мощности, протекающих по каждому i-му участку, заносят в графы столбца «Мощность, протекающая по участку» таблицы, форма которой соответствует таблице А.1 приложения А.
8 Определение значения потерь напряжения и мощности на каждом участке схемы замещения и в линии электропередачи в целом
8.1 Определение значения потерь напряжения
8.1.1 Потерю напряжения на каждом i-ом участке определяют по формуле, В:
(P R + Q X )
i i i i
«Дельта» U = ─────────────── (9)
i U
ном
где R — значение активного сопротивления i-го участка, Ом,
i
определенное по 6.1 (формула (1));
X — значение индуктивного сопротивления i-го участка, Ом,
i
определенное по 6.2 (формула (2));
P — значение активной мощности, протекающей по i-му, кВт,
i
определенное по 7.2 (формула (7));
Q — значение реактивной мощности, протекающей по i-му участку,
i
квар, определенное по 7.2 (формула (8));
U — номинальное линейное напряжение линии электропередачи, кВ,
ном
значения которого принимают из ряда, установленного ГОСТ 21128 (пункт 3)
для систем электроснабжения, сетей и приемников.
8.1.2 Потерю напряжения на линии электропередачи в целом или необходимом количестве ее смежных участков определяют по формуле, В:
n
«Дельта» U = SUM «Дельта» U , (10)
i=1 i
где в качестве n, в зависимости от поставленной перед расчетом цели, принимают количество участков на выбранной части линии электропередачи или в линии электропередачи в целом.
8.1.3 Полученные значения потери напряжения заносят в соответствующую этому участку строку столбца «Потеря напряжения» таблицы, форма которой соответствует таблице А.1 приложения А.
8.2 Определение значения потерь мощности
8.2.1 Потерю активной мощности на каждом i-ом участке определяют по формуле, Вт:
2 2
(P R + Q R )
i i i i
«Дельта» P = ─────────────── . (11)
i 2
U
ном
Примечание — пояснения переменных в формулах 11 и 12 аналогичны приведенным в 8.1.1.
Потерю реактивной мощности на каждом i-ом участке определяют по формуле, вар:
2 2
(P X + Q X )
i i i i
«Дельта» Q = ─────────────── . (12)
i 2
U
ном
8.2.2 Потери активной, Вт, и реактивной, вар, мощности в линии электропередачи в целом или необходимом количестве ее смежных участков определяют по формулам соответственно:
n
«Дельта» P = SUM «Дельта» P , (13)
i=1 i
n
«Дельта» Q = SUM «Дельта» Q , (14)
i=1 i
где в качестве n, в зависимости от поставленной перед расчетом цели, принимают количество участков на выбранной части линии электропередачи или в линии электропередачи в целом.
8.2.3 Полученные значения потери мощности заносят:
— для потерь мощности на каждом i-ом участке — в соответствующую этому участку строку столбцов «Потери активной мощности» и «Потери реактивной мощности» таблицы, форма которой соответствует таблице А.1 приложения А;
— для потери мощности в линии в целом — в строку «Итого» столбцов «Потери активной мощности» и «Потери реактивной мощности» той же таблицы.
ФОРМА ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
А.1 Для представления результатов расчета потерь напряжения и мощности в линии электропередачи используют таблицу А.1.
Таблица А.1 — Результаты расчета потерь напряжения и мощности в линии электропередачи
|
Исходные данные: |
Результаты расчета: |
||||||||||||||
|
характеристики линии электропередачи: |
характеристики |
||||||||||||||
|
номер |
начало |
оконча- |
конструк- |
материал |
длина |
сече- |
погонное |
сопротивление, |
мощность, |
потеря |
потери мощности: |
||||
|
активной |
реактивной |
||||||||||||||
|
актив- |
индуктив- |
актив- |
индук- |
актив- |
реак- |
||||||||||
|
1 |
|||||||||||||||
|
2 |
|||||||||||||||
|
3 |
|||||||||||||||
|
… |
|||||||||||||||
|
… |
|||||||||||||||
|
… |
|||||||||||||||
|
n |
|||||||||||||||
|
Итого: |
|||||||||||||||
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Б.1 Исходные условия
Требуется рассчитать потери напряжения и мощности в линии электропередачи напряжением 0,38 кВ, план которой и необходимые исходные данные по конструкции представлены на рисунке Б.1.
См. Рисунок Б.1 — План линии электропередачи и необходимые исходные данные для расчета потерь напряжения и мощности.
Мощность и коэффициент мощности нагрузок, подключенных к:
— РЩ1 — 0,8 кВ·А, cos»фи» = 0,95;
— РЩ2 — 2,0 кВ·А, cos»фи» = 0,90;
— РЩ3 — 1,1 кВ·А, cos»фи» = 0,98;
— ВРУ1 — 3,3 кВ·А, cos»фи» = 0,88;
— ВРУ2 — 2,4 кВ·А, cos»фи» = 0,96;
— ВРУ3 — 4,2 кВ·А, cos»фи» = 0,98.
Б.2 Для определения параметров схемы замещения условно разделим рассматриваемую линию электропередачи на несколько участков, руководствуясь правилами, изложенными в 5.1.
Номера участков и сведения об их границах заносим в графы столбцов «Номер участка», «Начало участка», «Окончание участка» и «Конструкция участка» таблицы Б.1.
Б.3 По плану сети определим необходимые исходные данные для расчета сопротивления каждого i-го участка — материал жил (проводов), длину, сечение и погонные значения активного и индуктивного сопротивлений. Результаты заносим в графы «Материал жил (проводов)», «Длина», «Сечение» и «Погонное сопротивление» таблицы Б.1.
Б.4 Руководствуясь 6.1, определим значения активного сопротивления каждого i-го участка.
Для участка i = 1 по формуле (1):
l «ро»
1 1 0,016 · 1,54
R = ──────── = ───────────── = 0,012 Ом, (Б.1)
1 n 2
где n — количество параллельно соединенных кабелей на участке i = 1,
принимаем n = 2;
l — длина участка i = 1, по плану линии электропередачи l = 0,016 км;
1 1
«ро» — погонное активное сопротивление кабеля, по таблице 1 для кабеля
1 АВВГ-4×25 «ро» = 1,54 Ом/км.
1
Аналогично для участка i = 2 по той же формуле:
l «ро »
2 2 0,260 · 0,595
R = ──────── = ───────────── = 0,155 Ом, (Б.2)
2 n 1
где n — количество параллельно соединенных кабелей на участке i = 2,
принимаем n = 1;
l — длина участка i = 2, по плану линии электропередачи l = 0,260 км;
2 2
«ро «- погонное активное сопротивление провода, по таблице 2 для провода
2 АС-50 «ро » = 0,595 Ом/км.
2
Расчеты для участков с i = 3 по i = 12 выполняем аналогично.
Результаты расчета заносим в графу «Активное сопротивление» таблицы Б.1.
Б.5 Руководствуясь 6.2, определим значения индуктивного сопротивления каждого i-го участка.
Поскольку в составе электрической сети имеются участки, выполненные голым проводом (i = 2, 3, 4, 5), для которых погонное индуктивное сопротивление в таблицах не задано, расчет целесообразно начать с этих участков.
Для участка i = 2 среднегеометрическое значение расстояния между проводами разных фаз определим по формуле (5):
_____________ _______________
3 / 3 /
D = / D D D = / 350 · 350 · 350 = 350 мм , (Б.3)
ср / АВ ВС СА /
где D , D и D — расстояние между проводами фаз АВ, ВС и СА соответственно,
АВ ВС СА
D = D = D = 350 мм.
АВ ВС СА
Значение погонного индуктивного сопротивления определим по формуле (3):
D
ср 350
x = 0,145 · lg ──── + 0,016 = 0,145 · lg ──── + 0,016 = 0,286 Ом/км, (Б.4)
2 r 4,80
пр
где r — наружный радиус провода, для провода АС-50 по таблице 4 r = 4,80 мм;
пр пр
D — среднегеометрическое значение расстояния между проводами разных фаз,
ср определенное по формуле (Б.3), D = 350 мм.
ср
Далее для того же участка i = 2 по формуле (2):
l x
2 2 0,260 · 0,286
X = ────── = ────────────── = 0,074 Ом, (Б.5)
2 n 1
где n — количество параллельно соединенных кабелей на участке i = 2,
принимаем n = 1;
l — длина участка i = 2, по плану линии электропередачи l = 0,260 км;
2 2
x — погонное индуктивное сопротивление провода на участке i = 2,
2 определенное по формуле (Б.4), х = 0,286 Ом/км.
2
Расчеты для участков с i = 3 по i = 5 выполняем аналогично.
Для участков, выполненных кабелем (i = 1, 7-12) или изолированным проводом
(i = 6), расчет погонного индуктивного сопротивления не требуется. Для участка i
= 1 по формуле (2):
l x
1 1 0,016 · 0,072
X = ────── = ────────────── = 0,001 Ом, (Б.6)
1 n 2
где n — количество параллельно соединенных кабелей на участке i = 1,
принимаем n = 2;
l — длина участка i = 1, по плану линии электропередачи l = 0,016 км;
1 1
x — погонное индуктивное сопротивление кабеля на участке i = 1, по таблице
1 1 для кабеля АВВГ-4х25 х = 0,072 Ом/км.
1
Для участка i = 6 по формуле (2):
l x
6 6 0,120 · 0,082
X = ────── = ────────────── = 0,010 Ом, (Б.7)
6 n 1
где n — количество параллельно соединенных проводов на участке i = 1,
принимаем n = 1;
l — длина участка i = 6, по плану линии электропередачи l = 0,120 км;
6 6
х — погонное индуктивное сопротивление провода на участке i = 6, по
6 таблице 3 для провода СИП-1 3×25 + 1х35 х = 0,082 Ом/км.
6
Расчеты для участков с i = 7 по i = 12 выполняем аналогично.
Результаты расчета заносим в графу «Индуктивное сопротивление» таблицы Б.1.
Б.6 Руководствуясь исходными данными, содержащимися на плане, и 7.1 — 7.2, определим значения активной и реактивной мощности, протекающих по каждому i-му участку.
Для участка i = 9 по формулам (7) и (8):
9
P = SUM S cos»фи» = 4,2 · 0,98 = 4,12 кВт, (Б.8)
9 i=9 i i
_____________ ____________
9 / 2 / 2
Q = SUM S / (1 — cos «фи» ) = 4,2 / (1 — 0,98 ) = 0,84 квар, (Б.9)
9 i=9 i / 9 /
где S — расчетное значение полной мощности нагрузки, подключенной в конце
9 участка i = 9 (ВРУ3), согласно исходным данным S = 4,2 кВ·А;
9
cos»фи» — расчетное значение коэффициента мощности нагрузки, подключенной
9 в конце участка i = 9 (ВРУ3), согласно исходным данным cos»фи» = 0,98.
9
Для участка i = 8 по формулам (7) и (8):
9
P = SUM S cos»фи» = 4,2 · 0,98 + 2,0 · 0,90 = 5,92 кВт, (Б. 10)
8 i=8 i i
_______________ ____________ ___________
9 / 2 / 2 / 2
Q = SUM S / (1 — cos «фи» ) = 4,2 / (1 — 0,98 ) + 2,0 / (1 — 0,90 ) =
8 i=8 i / i / /
= 0,84 + 0,87 = 1,71 квар, (Б. 11)
где S и S — расчетные значения полной мощности нагрузки, подключенной
9 8
соответственно в конце участков i = 9 (ВРУЗ) и i = 8 (РЩ2), согласно исходным
данным S = 4,2 кВ·А и S = 2,0 кВ·А;
9 8
cos»фи» и cos»фи» — расчетные значения коэффициента мощности нагрузки,
9 8
подключенной соответственно в конце участков i = 9 (ВРУ3) и i = 8 (РЩ2),
согласно исходным данным cos»фи» = 0,98 и cos»фи» = 0,90. Для участка i = 7 по
9 8
формулам (7) и (8):
9
P = SUM S cos»фи» = 4,2 · 0,98 + 2,0 · 0,90 + 0,8 · 0,95 = 6,68 кВт, (Б.12)
7 i=7 i i
_____________ __________ _________
9 / 2 / 2 / 2
Q = SUM S / 1 — cos «фи» = 4,2 / 1 — 0,98 + 2,0 / 1 — 0,90 +
7 i=7 i / i / /
__________
/ 2
+ 0,8 / 1 — 0,95 = 1,96 квар, (Б.13)
/
где S , S и S — расчетные значения полной мощности нагрузки, подключенной
9 8 7
соответственно в конце участков i = 9 (ВРУ3), i = 8 (РЩ2) и i = 7 (РЩ1),
согласно исходным данным S = 4,2 кВ·А, S = 2,0 кВ·А и S = 0,8 кВ·А;
9 8 7
cos»фи» , cos»фи» и cos»фи» — расчетные значения коэффициента мощности
9 8 7
нагрузки, подключенной соответственно в конце участков i = 9 (ВРУ3), i = 8 (РЩ2)
и i = 7 (РЩ1), согласно исходным данным cos»фи» = 0,98, cos»фи» = 0,90 и
9 8
cos»фи» = 0,95.
7
Для участка i = 6 расчет не требуется, поскольку в конце этого
участка нагрузка к линии электропередачи не подключена и, следовательно,
Р = Р , а Q = Q .
6 7 6 8
Расчеты для участков с i = 3 по i = 12 выполняем аналогично.
Результаты расчета заносим в графу «Мощность, протекающая по участку» таблицы Б.1.
Б.7 Руководствуясь результатами расчетов, содержащихся в столбцах «Активное сопротивление», «Индуктивное сопротивление» и «Мощность, протекающая по участку» таблицы Б.1, и 8.1.1, определим потерю напряжения на каждом i-ом участке.
Для участка i = 1 по формуле (9):
(P R + Q X ) (12,96 · 0,012 + 4,42 · 0,001)
1 1 1 1
«Дельта» U1 = ───────────── = ────────────────────────────── = 0,42 В (Б.14)
U 0,38
ном
где Р — активная мощность, протекающая по участку i = 1, согласно
1
соответствующему столбцу таблицы Б.1, P = 12,96 кВт;
1
R — значение активного сопротивления участка i = 1, согласно
1
соответствующему столбцу таблицы Б.1, P = 0,012 Ом;
1
Q — реактивная мощность, протекающая по участку i=1, согласно
1
соответствующему столбцу таблицы Б.1, Q = 4,42 квар;
1
X — значение активного сопротивления участка i = 1, согласно
1
соответствующему столбцу таблицы Б.1, Х = 0,001 Ом;
1
U — номинальное линейное напряжение линии электропередачи,
ном
согласно исходным данным U = 0,38 кВ.
ном
Для участка i = 2 по формуле (9):
(P R + Q X ) (12,96 · 0,155 + 4,42 · 0,074)
2 2 2 2
«Дельта» U = ───────────── = ────────────────────────────── = 6,15 В (Б.15)
2 U 0,38
ном
где Р — активная мощность, протекающая по участку i = 2, согласно
2
соответствующему столбцу таблицы Б.1, Р = 12,96 кВт;
2
R — значение активного сопротивления участка i = 2, согласно
2
соответствующему столбцу таблицы Б.1, R = 0,155 Ом;
2
Q — реактивная мощность, протекающая по участку i = 2, согласно
2
соответствующему столбцу таблицы Б.1, Q = 4,42 квар;
2
Х — значение активного сопротивления участка i = 2, согласно
2
соответствующему столбцу таблицы Б.1, Х = 0,074 Ом;
2
U — номинальное линейное напряжение линии электропередачи,
ном
согласно исходным данным U = 0,38 кВ.
ном
Расчеты для участков с i = 3 по i = 12 выполняем аналогично.
Результаты расчета заносим в графу «Потеря напряжения» таблицы Б.1.
Б.8 Руководствуясь результатами расчетов, содержащихся в столбцах «Активное сопротивление», «Индуктивное сопротивление» и «Мощность, протекающая по участку» таблицы Б.1, и 8.2, определим потери активной и реактивной мощности на каждом i-ом участке.
Для участка i = 1 по формулам (11) и (12):
2 2 2 2
(P R + Q R ) (12,96 · 0,012 + 4,42 · 0,012)
1 1 1 1
«Дельта» P1 = ─────────────── = ──────────────────────────── = 15,58 ВТ, (Б.16)
2 2
U 0,38
ном
2 2 2 2
(P X + Q X ) (12,96 · 0,001 + 4,42 · 0,001)
1 1 1 1
«Дельта» Q1 = ─────────────── = ──────────────────────────── = 1,30 вар. (Б.17)
2 2
U 0,38
ном
Примечание — Пояснения переменных в формулах (Б.16) и (Б.17) аналогичны приведенным в Б.7.
Расчеты для участков с i = 2 по i = 12 выполняем аналогично.
Результаты расчета заносим в графу «Потери мощности» таблицы Б.1.
Таблица Б.1 — Результаты расчета потерь напряжения и мощности в линии электропередачи
|
Исходные данные: |
Результаты расчета: |
||||||||||||||
|
характеристики линии электропередачи: |
характеристики |
||||||||||||||
|
номер |
начало |
оконча- |
конструкция |
материал |
длина |
сече- |
погонное |
сопротивление, |
мощность, |
потеря |
потери мощности: |
||||
|
активной |
реактивной |
||||||||||||||
|
актив- |
индуктив- |
актив- |
индук- |
актив- |
реак- |
||||||||||
|
1 |
ТП |
оп. 1 |
2 кабеля |
алюминий |
0,016 |
25 |
1,540 |
0,072 |
0,012 |
0,001 |
12,96 |
4,42 |
0,42 |
15,58 |
1,30 |
|
2 |
оп. 1 |
оп. 7 |
провод АС-50 |
то же |
0,260 |
50 |
0,595 |
0,286 |
0,155 |
0,074 |
12,96 |
4,42 |
6,15 |
201,21 |
96,06 |
|
3 |
оп. 7 |
оп. 14 |
то же |
-«- |
0,260 |
50 |
0,595 |
0,286 |
0,155 |
0,074 |
6,29 |
2,46 |
3,04 |
48,90 |
23,35 |
|
4 |
оп. 14 |
оп. 20 |
-«- |
-«- |
0,200 |
50 |
0,595 |
0,286 |
0,119 |
0,057 |
3,38 |
0,89 |
1.19 |
10,08 |
4,83 |
|
5 |
оп. 20 |
оп. 26 |
-«- |
-«- |
0,210 |
50 |
0,595 |
0,286 |
0.125 |
0,060 |
2,30 |
0.67 |
0,86 |
4,99 |
2,39 |
|
6 |
оп. 7 |
oп. 10А |
провод СИП-1 |
-«- |
0,120 |
25 |
1,540 |
0,082 |
0,185 |
0,010 |
6,68 |
1,96 |
3,30 |
62,02 |
3,35 |
|
7 |
оп. 10А |
РЩ1 |
кабель АВВГ- |
-«- |
0,370 |
35 |
1,100 |
0,068 |
0,407 |
0,025 |
6,68 |
1,96 |
7,28 |
136,57 |
8,39 |
|
8 |
РЩ1 |
РЩ2 |
кабель АВВГ- |
-«- |
0,190 |
25 |
1,540 |
0,072 |
0,293 |
0,014 |
5,92 |
1,71 |
4,63 |
77,05 |
3,68 |
|
9 |
РЩ2 |
ВРУ3 |
кабель АВВГ- |
-«- |
0,270 |
16 |
2,400 |
0,084 |
0,648 |
0,023 |
4,12 |
0,84 |
7,08 |
79,34 |
2,82 |
|
10 |
оп. 14 |
ВРУ1 |
кабель ВВГ- |
медь |
0,020 |
35 |
0,610 |
0,086 |
0,012 |
0,002 |
2,90 |
1,57 |
0,10 |
0,90 |
0,15 |
|
11 |
оп. 20 |
РЩ3 |
кабель ВВГ- |
то же |
0,010 |
16 |
1,330 |
0,090 |
0,013 |
0,001 |
1,08 |
0,22 |
0,04 |
0,11 |
0,01 |
|
12 |
оп. 26 |
ВРУ2 |
кабель ВВГ- |
-«- |
0,025 |
50 |
0,430 |
0,086 |
0,011 |
0,002 |
2,30 |
0,67 |
0,07 |
0,44 |
0,08 |
|
Итого : |
581,67 |
183,69 |
|||||||||||||