Дата и время

Пример определения сечения проводов воздушной линии напряжением 380 В

Раздел: Электрооборудование

В данном статье я буду рассматривать пример определения сечения проводов воздушной линии напряжением 380 В с учетом индуктивного сопротивления линии.

Пример.

Определить сечение алюминиевых проводов трехфазной воздушной линии напряжением Uном. = 380 В с учетом индуктивного сопротивления линии. Линия выполнена одним сечением вдоль линии. Допустимую потерю напряжения Uдоп.% принять равной 5% от номинального напряжения. Данные для расчета приведены на рис.1.

Схема к примеру определения сечения проводов воздушной линии напряжением 380 В

Решение.

1. Определяем допустимую потерю напряжения:

Определяем допустимую потерю напряжения

Задаемся средним значением индуктивного сопротивления линии х0 = 0,35 Ом/км. Почему я принял х0 = 0,35 Ом/км, связано это с тем, что для линий с наличием индуктивного сопротивления определение сечение проводов по допустимой потере напряжения представляет большие трудности.

Дело в том, что если активное сопротивление проводов связано с сечением простым соотношением:

Формула определения активного сопротивления проводов(кабелей)

где:
• l – длина линии, км;
• γ – значение удельной проводимости для медных и алюминиевых проводов при температуре 20 °С принимается: для медных проводов – 53 м/Ом*мм2; для алюминиевых проводов – 31,7 м/Ом*мм2;
• s – номинальное сечение провода(кабеля),мм2;

Индуктивное сопротивление имеет более сложную зависимость от сечения провода. Поэтому для непосредственного нахождения сечения применяют следующий метод [Л1. с. 425].

Известно, что потерю напряжения ∆U в трехфазной линии при постоянном сечении вдоль линии можно представить состоящей из двух частей: активной и реактивной составляющей и формула для определения потери напряжения будет иметь следующий вид.

Формула определения потери напряжения с учетом активной и реактивной состовляющей

Установлено, что индуктивное сопротивление линий незначительно изменяется при изменении их сечения. Так, например, для 1 км воздушных линий индуктивное сопротивление х0 колеблется в пределах (согласно приложений П29-П31 [Л2. с. 84]):

  • • от 0,28 до 0,46 Ом/км для алюминиевых проводов;
  • • от 0,34 до 0,44 Ом/км для сталеалюминиевых проводов;
  • • от 0,28 до 0,46 Ом/км для стальных проводов;

приложения П29-П31 - индуктивное сопротивление линий с алюминиевыми проводами

где: • Dср. – среднее геометрическое расстояние между осями проводов, мм;

Dср. – среднее геометрическое расстояние между осями проводов, мм

• D1-2 - расстояние между проводами первой и второй фазы, мм;
• D2-3 - расстояние между проводами между второй и третью, мм;
• D1-3 - расстояние между проводами между первой и третью, мм.

А для кабелей напряжением 6-10 кВ индуктивное сопротивление х0 колеблется в пределах от 0,06 до 0,09 Ом/км. Либо можно определить активное и индуктивное сопротивление по таблицам 4.3.16, 4.3.17 [Л1. с. 419,420].

Значения удельных активных сопротивлений для медных и алюминиевых проводов и кабелей

Значения индуктивных сопротивлений трехфазных линий

В начале расчета задаемся средним значением индуктивного сопротивления, приняв его значение х0 = 0,35 – 0,4 Ом/км.

2. Находим реактивные (индуктивные) составляющие потери напряжения в линии:

Находим реактивные (индуктивные) составляющие потери напряжения в линии

где: tgϕ - коэффициент мощности, вычисляется из cosϕ:

Коэффициент мощности tgϕ

3. Определяем индуктивную составляющую потери напряжения на участке А-В по формуле:

Определяем индуктивную составляющую потери напряжения на участке А-В по формуле

Активная составляющая потери напряжения составит ∆UА-В = ∆Uдоп.- ∆Uр(А-В) = 19 – 8,02 = 10,98 В.

4. Определяем сечение провода линии:

4. Определяем сечение провода линии

Принимаем ближайшее стандартное сечение алюминиевого провода 120 мм2 (А-120).

5. Определяем активное сопротивление провода марки А-120:

5. Определяем активное сопротивление провода марки А-120:

где:
• γ – значение удельной проводимости для медных и алюминиевых проводов при температуре 20 °С принимается: для медных проводов – 53 м/Ом*мм2; для алюминиевых проводов – 31,7 м/Ом*мм2;
• s – номинальное сечение провода(кабеля),мм2;

Индуктивное сопротивление определяем по приложению П29 [Л2. с. 84] х0 = 0,3 Ом/км.

6.Найдем действительную потерю напряжения по формуле:

6.Найдем действительную потерю напряжения по формуле

7. Проверим выбранное сечение проводов по нагреву, наибольший расчетный ток будет на участке А-В:

7. Проверим выбранное сечение проводов по нагреву, наибольший расчетный ток будет на участке А-В:

Допускаемый максимальный нагрузочный ток для голого алюминиевого провода сечением 120 мм2 Iдоп.=375 А, согласно таблицы 1.3.29 ПУЭ 7-издание, следовательно Iрасч. = 124,3 А < Iдоп.=375 А.

Таблица 1.3.29 - Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80

Для наглядности, произведем расчет этой же линии без учета индуктивного сопротивления и посмотрим как это скажется на выборе сечения проводов.

8.Определяем сечение проводов линии без учета индуктивного сопротивления по формуле 4.3.29 [Л1. с. 425]:

8.Определяем сечение проводов линии без учета индуктивного сопротивления по формуле 4.3.29

Принимаем ближайшее стандартное сечение 70 мм2. Допустимый ток по нагреву для S = 70 мм2 составляет 265 А > Iрасч. = 124,3 А.

Из расчетов видно, что пренебрежение индуктивным сопротивлением линии привело к уменьшению сечения проводов, т.е вместо 120 мм2 можно взять 70 мм2. Однако фактическая потеря напряжения в линии будет значительно больше, чем Uдоп. = 5 %.

Литература:

1. Основы проектирования систем электроснабжения. Маньков В.Д. 2010 г.
2. Голубев М.Л. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4 - 35 кВ. 2-e изд. 1980 г.

Просмотров: 1373

Статья создана: 26.02.2018



Поделиться:


Читать еще:



Закрыть
Имя:
855 + 22 =  
Добавить комментарий:
Имя:
855 + 22 =