Проектирование питающих электрических сетей энергосистем: Учебное пособие для курсового проектирования по дисциплине «Электропитающие системы и электрические сети», страница 17

                                                   (5.15)

где ∆U_Σ%,нр – суммарные потери напряжения от источника питания до электрически наиболее удаленного от источника питания узла сети в нормальном режиме, выраженные в процентах; ∆U_Σ%,пар – то же, но в послеаварийном режиме.

          Если условия (5.14) и (5.15) выполняются, то выбранные сечения удовлетворяют требованиям проверки по потерям напряжения.

          Суммарные потери напряжения определяются путем суммирования потерь напряжения в отдельных линиях, которые на данном этапе рассчитываются при следующих допущениях:

          1. Напряжения во всех узлах сети одинаковы по фазе. При этом допущении потери напряжения становятся равны падениям напряжения (падением напряжения в элементе сети называется разность комплексов напряжений в начале и в конце этого элемента сети, а потерей напряжения – разность модулей этих напряжений);

2. Мощности в начале и в конце элемента сети одинаковы, то есть не учитываются потери мощности в сопротивлениях элементов сети;

3. Ток связан с мощностью через номинальное напряжение. Это допущение позволяет определять потери напряжения по номинальному, а не по фактическому напряжению.

При этих допущениях потеря напряжения в i-й линии сопротивлением Z_лi = R_лi + + jX_лi равна

                                             (5.16)

где P_лi и Q_лi – активная и реактивная мощности в i-й линии, МВт и Мвар; U_н – номинальное напряжение, кВ.

          Формула (5.16) предполагает, что направления активной и реактивной мощностей в элементе сети одинаковы (рис. 5.1). Поэтому если эти мощности имеют разные направления, то направление одной из них следует изменить, одновременно изменив знак этой мощности. Потеря напряжения также имеет направление, которое совпадает с направлением мощностей.

Рис. 5.1. Направления мощностей и потери напряжения в элементе сети

          Сопротивления линий определяются по формулам

                                                       (5.17)                       

                                                       (5.18)

где R_0i и X_0i – погонные активное и индуктивное сопротивления одной цепи i-й линии, Ом/км; n_цi – число цепей i-й линии, находящихся в работе в данном режиме.

           Погонные сопротивления – это сопротивления одной цепи линии длиной 1 км. Величины этих сопротивлений зависят от сечения и могут быть определены по справочным данным, приведенным, например в [2], [4] и [7], или по формулам

                                            (5.19)

                                                         (5.20)

где r_пр – радиус провода, мм; F_AL – сечение алюминиевой части провода, мм²; ρ – удельное активное сопротивление материала провода, которое для проводов марки АС можно принимать равным 28,3 Ом·мм²/км; D_ср – среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, мм, равное

                                                    (5.21)

где D_AB, D_BC, D_CA – расстояния соответственно между проводами фаз A и B, B и C, C и A, мм, принимаемые в соответствии с требованиями [1].

          Формулы (5.19) и (5.20) справедливы только при условии, что каждая фаза состоит из одного провода. В сетях 220 кВ и ниже это условие выполняется. При более высоких напряжениях каждая фаза расщепляется на несколько проводов, и тогда для расчета сопротивлений необходимо использовать другие формулы.

          Суммарные потери напряжения между источником питания и j-м узлом в любом режиме (нормальном или послеаварийном) определяются по формуле

                                                     (5.22)

где i – номера линий, расположенных между источником питания и j-м узлом; ∆U_лi,% – потеря напряжения в i-й линии, имеющая то же направление, что и величина ∆U_Σ%.

          Если в какой-либо линии, расположенной между источником питания и j-м узлом, потеря напряжения имеет направление, противоположное направлению суммарных потерь напряжения, то следует изменить направление потери напряжения в этой линии, одновременно изменив знак этой потери напряжения.