Приемная: +7 863 282 22 71 | mail@usep.ru
 
 

Расчет потерь напряжения в линии электропередачи

  • Потери электроэнергии – один из важнейших экономических показателей электросетевого предприятия. Их величина отражает техническое состояние и уровень эксплуатации всех передаточных устройств, состояние систем учета и метрологическое обеспечение парка измерительных приборов, эффективность энергосбытовой деятельности.
 
  • В международной практике принято считать, что относительные общие потери электроэнергии при ее передаче и распределении удовлетворительны, если они не превышают 4-5%. Потери электроэнергии на уровне 10% оценивают как максимально допустимые с точки зрения физики передачи по сетям.
 
  • Потерей напряжения ΔU называют разность напряжений в начале и конце линии (участка линии). Потерю напряжения ΔU принято определять в относительных единицах – по отношению к номинальному напряжению. Аналитически потеря напряжения определена формулой:

 
  • где P – активная мощность, кВт;
  • Q – реактивная мощность, кВАр;
  • Uном – номинальное напряжение, кВ;
  • ro – активное сопротивление линии, Ом/км;
  • xo – индуктивное сопротивление линии, Ом/км;
  • l – длина линии, км.

 
  • Значения активного и индуктивного сопротивлений (Ом/км) для воздушных линий даны в справочных таблицах. Активное сопротивление 1 км алюминиевых (марки А) и сталеалюминевых (марки АС) проводников можно определить также по формуле:
  • где F – поперечное сечение алюминиевого провода или сечение алюминиевой части провода АС, мм2 (проводимость стальной части провода АС не учитывают).

 
  • Согласно ПУЭ («Правилам устройства электроустановок»), для силовых сетей отклонение напряжения от нормального должно составлять не более ± 5 %, для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий – от +5 до – 2,5%, для сетей электрического освещения жилых зданий и наружного освещения ±5%. При расчете сетей исходят из допустимой потери напряжений.
  • Учитывая опыт проектирования и эксплуатации электрических сетей, принимают следующие допустимые величины потери напряжений: для низкого напряжения – от шин трансформаторного помещения до наиболее удаленного потребителя – 6%, причем эта потеря распределяется примерно следующим образом: от станции или понизительной трансформаторной подстанции и до ввода в помещение в зависимости от плотности нагрузки – от 3,5 до 5 %, от ввода до наиболее удаленного потребителя – от 1 до 2,5%, для сетей высокого напряжения при нормальном режиме работы в кабельных сетях – 6%, в воздушных– 8%, при аварийном режиме сети в кабельных сетях – 10 % и в воздушных– 12 %.
  • Считают, что трехфазные трехпроводные линии напряжением 6–10 кВ работают с равномерной нагрузкой, т. е что каждая из фаз такой линии нагружена равномерно. В сетях низкого напряжения из-за осветительной нагрузки добиться равномерного ее распределения между фазами бывает трудно, поэтому там чаще всего применяют 4-проводную систему трехфазного тока 380/220 В. При данной системе электродвигатели присоединяют к линейным проводам, а освещение распределяется между линейными и нулевым проводами. Таким путем уравнивают нагрузку на все три фазы.
  • При расчете можно пользоваться как заданными мощностями, так и величинами токов, которые соответствуют этим мощностям. В линиях, которые имеют протяженность в несколько километров, что, в частности, относится к линиям напряжением 6–10 кВ, приходится учитывать влияние индуктивного сопротивления провода на потерю напряжения в линии.
  • Для подсчетов индуктивное сопротивление медных и алюминиевых проводов можно принять равным 0,32–0,44 Ом/км, причем меньшее значение следует брать при малых расстояниях между проводами (500–600 мм) и сечениях провода выше 95 мм2, а большее – при расстояниях 1000 мм и выше и сечениях 10–25 мм2.
 
  • Потеря напряжения в каждом проводе трехфазной линии с учетом индуктивного сопротивления проводов подсчитывается по формуле:
  • Первый член в правой части представляет собой активную, а второй член в левой части – реактивную составляющую потери напряжения.

 
  • Порядок расчета линии электропередачи на потерю напряжения с проводами из цветных металлов с учетом индуктивного сопротивления проводов следующий:
  • 1. Задаемся средним значением индуктивного сопротивления для алюминиевого или сталеалюминевого провода в 0,35 Ом/км;
  • 2. Рассчитываем активную и реактивную нагрузки P, Q;
  • 3. Подсчитываем реактивную (индуктивную) потерю напряжения:
  • 4. Допустимая активная потеря напряжения определяется как разность между заданной потерей линейного напряжения и реактивной:
  • 5. Определяем сечение провода s, мм2:
  • где γ – величина, обратная удельному сопротивлению (γ = 1/ro – удельная проводимость).
  • 6. Подбираем ближайшее стандартное значение s и находим для него по справочной таблице активное и индуктивное сопротивления на 1 км линии (ro, хо);
  • 7. Подсчитываем уточненную величину потери напряжения по формуле:
  • Полученная величина не должна быть больше допустимой потери напряжения. Если же она оказалась больше допустимой, то придется взять провод большего (следующего) сечения и произвести расчет повторно.
  • Для линий постоянного тока индуктивное сопротивление отсутствует и общие формулы, приведенные выше, упрощаются.

 
  • Расчет сетей постоянного тока по потерям напряжения.
  • Пусть мощность P, Вт, надо передать по линии длиной l, мм. Этой мощности соответствует ток, который расчитывается по формуле:
  • где U – номинальное напряжение, В.

 
  • Сопротивление провода линии в оба конца расчитывается по формуле:
  • где р – удельное сопротивление провода, s – сечение провода, мм2.

 
  • Потеря напряжения на линии:
  • Последнее выражение дает возможность произвести проверочный расчет потери напряжения в уже существующей линии, когда известна ее нагрузка, или выбрать сечение провода по заданной нагрузке.

 
  • Расчет сетей однофазного переменного тока по потерям напряжения.
  • Если нагрузка чисто активная (освещение, нагревательные приборы и т. п.), то расчет ничем не отличается от приведенного расчета линии постоянного тока. Если же нагрузка смешанная, т.е. коэффициент мощности отличается от единицы, то расчетные формулы принимают вид:
  • Потеря напряжения на линии:
  • Проверочный расчет потери напряжения в уже существующей линии, когда известна ее нагрузка, или выбор сечения провода по заданной нагрузке:

 
  • Для распределительной сети 0,4 кВ, питающей технологические линии и другие электроприемники предприятий, составляют ее расчетную схему и расчет потери напряжения ведут по отдельным участкам. Для удобства расчетов в таких случаях пользуются специальными таблицами. Ниже приведен пример такой таблицы, где приведены потери напряжения в трехфазной ВЛ с алюминиевыми проводами напряжением 0,4 кВ.

 
Номинальное
сечение, мм2
Относительные потери напряжения, % на 1 кВт*км,
при коэффициенте реактивной мощности
1,02 0,88 0,75 0,62 0,53 0,48 0,36 0,28 0,90
16 1,52 1,58 1,55 1,52 1,50 1,49 1,46 1,44 1,37
25 1,13 1,10 1,07 1,03 1,02 1,00 0,97 0,96 0,89
35 0,87 0,84 0,81 0,78 0,76 0,75 0,72 0,70 0,64

 
  • Потери напряжения определены следующей формулой:
  • где ΔU–потеря напряжения, В;
  • ΔUтабл – значение относительных потерь, % на 1 кВт•км;
  • Ма – произведение передаваемой мощности Р (кВт) на длину линии, кВт•км.
 
 
Что нового?
  • Индексы пересчета сметной стоимости на IV квартал 2016 год
  • Декабрь 12, 2016 | Савченко Ж.В.
  • Все новости »
Социальные сети
Реквизиты

ИНН 6163078484
ОГРН 1066163015984
р/сч. 40702810600000008412
в ОАО КБ «Центр-инвест»
БИК 046015762

Контактная информация

Приемная: +7 863 282 22 71
Факс: +7 863 282 22 73
E-mail: mail@usep.ru

Обратная связь »