Розрахунок мереж різних номінальних напруг
Електропередачу спрощено можна представити двома елементами - після-послідовно включеними лінією електропередач і трансформатора (рис. 9.3).
Розрахунок мережі різних номінальних напруг можна проводити двома спо-собами.
Суть перший спосіб полягає в приведенні мережі до одного базисного напрузі. При цьому в схемі заміщення відсутні ідеальні трансфор-матора, а все опору схеми заміщення приведені до одного напрузі через коефіцієнти трансформації трансформаторів. Наприклад, при приведе-ванні кUв ном наведені опору розраховуються за формулою:
де Z- дійсне опір елемента.
Розрахунок може бути виконаний і в іменованих одиницях, і в відносних одиницях.
Приведення мережі до одного напрузі часто використовується при розрахунку струмів короткого замикання і рідко при розрахунку усталених режимів електричних мереж.
У другому способі враховується ідеальний трансформатор, тобто враховуються коефіцієнти трансформації при визначенні напружень.
Трансформатор представляється у вигляді двох елементів - опору трансформатора Zт і ідеального трансформатора (коефіцієнта трансформації).
Розрахунок режиму мережі з декількома номінальними напругами може бути виконаний для будь-яких заданих умов і зведений до розрахунку або при заданій напрузі в кінці передачі, або - при заданій напрузі на початку передачі.
Більший практичний інтерес представляє розрахунок при заданій напрузі на початку передачі. В результаті розрахунку режиму визначаються напруги у всіх вузлах схеми з боку вищої напруги трансформаторів. А далі для кожної трансформаторної підстанції розраховується напруга на шинах навантаження (на стороні нижчої напруги). Покажемо розрахунок на прикладі схеми, наведеної на рис. 9.4.
За потужністю, що входить у вищу обмотку трансформатора
Далі розраховується напруга на стороні нижчої напруги ПС, наведене до вищого напрузі:
Фактичне напруга на шинах нижчої напруги ПС дорівнюватиме:
Розрахунок виконаний вірно, якщо величина фактичного напруги вийшла того ж класу напруги, що і номінальна напруга на нижчій стороні трансформатора.
Розрахунок місцевих мереж (мереж напругою
Допустимі втрати напруги в лініях місцевих мереж.
Допущення, покладені в основу розрахунку місцевих мереж.
Визначення найбільшої втрати напруги.
Окремі випадки розрахунку місцевих мереж.
Втрата напруги в ЛЕП з рівномірно розподіленим навантаженням.
Допустимі втрати напруги в лініях місцевих мереж
До місцевих мереж відносяться мережі номінальним напругу 6 - 35 кВ. Місцеві мережі по протяжності значно перевершують протяжність мереж районного значення. Витрата провідникового матеріалу і ізоляційних матеріалів значно перевершують їх потреба в мережах районного значення. Ця обставина вимагає відповідально підходити до проектування мереж місцевого значення.
Передача електроенергії від джерел живлення до електроприймачів супроводжується втратою напруги в лініях і трансформаторах. Тому напруга у споживачів не зберігає постійного значення.
Розрізняють відхилення і коливання напруги.
Відхилення напруги обумовлені повільно протікають процесами зміни навантажень в окремих елементах мережі, зміною режимів напруги на джерелах живлення. В результаті таких змін напруги в окремих точках мережі змінюється за величиною, відхиляючись від номінального значення.
Коливання напруги - це швидко протікають (зі швидкістю не менше 1% в хвилину) короткочасні зміни напруги. Виникають при різких порушеннях нормального режиму роботи при різких включеннях або відключеннях потужних споживачів, коротких замикань.
Відхилення напруги виражаються в процентах по відношенню до номінальної напруги мережі
Коливання напруги розраховуються наступним чином:
де
Щоб забезпечити нормальну роботу електроприймачів, на їх шинах необхідно підтримувати напругу, близьке до номінального.
ГОСТ встановлює наступні допустимі відхилення в нормальному режимі роботи:
на затискачах електродвигунів -
на затискачах освітлювальних приладів (внутрішнє і зовнішнє освітлення) - від
на затискачах інших приймачів
У післяаварійних режимах допускається додаткове зниження напруги на 5% до вказаних величинам.
Щоб забезпечити належний рівень напруги на шинах електроприймачів, застосовують такі заходи:
Застосовують трансформатори з коефіцієнтами трансформації, які враховують втрату напруги як в обмотках трансформатора, так і в мережі живлення. Наприклад, (див. Рис. 10.1), припустимо, що напруга на низькій стороні підстанції, наведене до високої стороні
При коефіцієнті трансформації
Обмотки трансформаторів забезпечуються відгалуженнями, які дозволяють змінювати коефіцієнт трансформації в деяких межах. Напруга, в вузлах схеми, розташованих ближче до джерела живлення зазвичай вище номінального, а у віддалених - нижче номінальної. Щоб на вторинній стороні трансформаторів, включених в цих вузлах, отримати напруга необхідного рівня, необхідно підібрати відгалуження в обмотках трансформаторів. У вузлах з підвищеним рівнем напруги встановлюються коефіцієнти трансформації вище номінального, а в вузлах зі зниженим рівнем напруги коефіцієнти трансформації трансформаторів встановлюються нижче номінальних.
Схему мережі, номінальне напруги, перерізу проводів вибирають таким чином, щоб втрата напруги не перевищувала допустимого значення.
Допустима втрата напруги встановлюється з деяким ступенем точності, виходячи з нормованих значень відхилень напруги на шинах електроприймачів:
для мереж напругою 220 - 380 В на всьому протязі від джерела живлення до останнього електроприймача від 5 - 6,5%;
для мережі живлення напругою 6 - 35 кВ - від 6 до 8% в нормальному режимі; від 10 до 12% в післяаварійний режимі;
для сільських мереж напругою 6 - 35 кВ -до 10% в нормальному режимі.
Ці значення допустимої втрати напруги підібрані таким чином, щоб при належному регулюванні напруги в мережі задовольнялися вимоги ПУЕ щодо відхилень напруг на шинах електроприймачів.