Изучение способов и порядка расчета электрических осветительных сетей по потерям напряжения

1.   ЦЕЛЬ РАБОТЫ  ИЗУЧЕНИЕ СПОСОБЫ И ПОРЯДКИ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ  СЕТЕЙ ПО ПОТЕРЯМ НАПРЯЖЕНИЯ , ПРИОБРЕТЕНИЕ НАВЫКИ В ПРАКТИЧЕСКОМ ВЫБОРЕ  СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ .

2.   КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

        ПРОВОДА ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ДОЛЖНЫ УДОВЛЕТВОРЯТЬ ТРЕБОВАНИЯМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ , УСЛОВИЯМ НАГРЕВА И ДОПУСТИМЫМ ПОТЕРЯМ НАПРЯЖЕНИЯ . В ВИДУ ПРОТЯЖЕННОСТИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ И ОТНОСИТЕЛЬНО ДЛИТЕЛЬНОГО ДОПУСТИ-МОГО ТОКА НЕЗНАЧИТЕЛЬНОЙ ТОКОВОЙ НАГРУЗКИ ИХ , ОСНОВНЫМ ПРИ ВЫБОРЕ СЕЧЕНИЯ ПРОВОД-НИКОВ ЯВЛЯЕТСЯ РАСЧЕТ ИХ ПО ПОТЕРЯМ НАПРЯЖЕНИЯ. ДОПУСТИМЫЕ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ В ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ , ИСХОДЯ ИЗ НЕОБХОДИМОСТИ ИМЕТЬ У ИСТОЧНИКОВ СВЕТА ВЕЛИЧИНЫ НЕ НИЖЕ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ . СОГЛАСНО ПУЭ, СНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ У НАИБОЛЕЕ УДАЛЕННЫХ ЛАМП ДОЛЖНО БЫТЬ :

1.  ДЛЯ ЛАМП ВНУТРЕННЕГО РАБОЧЕГО ОСВЕЩЕНИЯ ПРОМ . ПРЕДПРИЯТИЙ И ОБЩЕСТВЕННЫХ               ЗДАНИЙ , ПРОЖЕКТОРНЫХ УСТАНОВОК  НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ -  НЕ  БОЛЕЕ  2,5 % НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЛАМП ;

2.  ДЛЯ ЛАМП ОСВЕЩЕНИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ , АВАРИЙНОГО ОСВЕЩЕНИЯ И НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ , ВЫПОЛНЕННОГО СВЕТИЛЬНИКАМИ ( А НЕ ПРОЖЕКТОРАМИ ) – НЕ БОЛЕЕ 5 % НОМИНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЛАМП .  ПОВЫШЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ У ЛАМП ДОЛЖНО БЫТЬ НЕ БОЛЕЕ ЧЕМ ДО 10,5 % .  В АВАРИЙНОМ РЕЖИМЕ НАПРЯЖЕНИЕ  НА ЛАМПАХ НЕ ДОЛЖНО СНИЖАТЬСЯ БОЛЕЕ ЧЕМ НА 12% ОТ НОМИРАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

  В СЕТЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ 12-36 В ДОПУСКАЕТСЯ ПОТЕРЯ НАПРЯЖЕНИЯ ДО 10%, СЧИТАЯ ОТ ВЫВОДОВ НИЗШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ПОНИЖАЮЩИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ .

                                    ЗАДАНИЕ  И  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ  К  РАСЧЕТУ

НЕОБХОДИМО РАССЧИТАТЬ НА МИНИМУМ ПРОВОДНИКОВОГО МАТЕРИАЛА ОСВЕТИТЕЛЬНУЮ СЕТЬ , СХЕМА КОТОРОЙ ПРИВЕДЕНА НА РИС . 1 .

ВАРИАНТ – 88 ;

НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРА         S ном  =   630 КВА ;

КОЭФФИЦИЕНТ ЗАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРА                         К з  =  0,7 ;

КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА         СОSφ  =  0.8 ;

ДЛИНЫ ПРОВОДНИКОВ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ  :                            L1= 175 M ;

L2= 80 M ;

L3= 70 M ;

L4= 25 M ;

ДЛИНЫ ПРОВОДНИКОВ ГРУППОВОЙ СЕТИ :                            L5= L6 = L7= 30 M ;

L8 =  L9  =  L10 =  20  M ;

L11 =  45  M ;

L12 =  30  M ;

L13 =  20  M ;

РАСЧЕТНЫЕ МОЩНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ :                 Р1 =  P2  =  P3  =  5 КВТ ;

                                                                                                     P4 =  P5  =  P6  = 1.5  KBT ;

                                                                                                     P7 =  6  KBT  ;

P8 =  2.6  KBT ;

P9 =  1.2  KBT .  

НАПРЯЖЕНИЕ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ  ПРИНЯТЬ РАВНЫМ  380 / 220 КВ .

ПРОВОДА АЛЮМИНИЕВЫЕ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ    ДОПУСТИМЫХ    ПОТЕРЬ   В   СЕТИ

  ДОПУСТИМОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ИЗ ВЫРАЖЕНИЯ

                                                       Δ U доп  =  Umax  -  Umin  -  Δ U т  ,

ГДЕ     Δ U доп    - ДОПУСТИМАЯ ПОТЕРЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ., %

Umax      - МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЕ ЗНАЧЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОЦЕНТАХ ОТ  НОМИНАЛЬНОГО , ПРИНИМАЕТСЯ РАВНЫМ 105, % .

Umin       - МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЕ ЗНАЧЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОЦЕНТАХ ОТ  НОМИНАЛЬНОГО , ПРИНИМАЕТСЯ РАВНЫМ 95, % .

Δ U т       - ПОТЕРЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТР-РА , %

       ПОТЕРИ ВТОРИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРАНСФОРМАТОРЕ ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ С ДОСТАТОЧНЫМ ПРИБЛИЖЕНИЕМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО МОЩНОСТИ , СТЕПЕНИ ЗАГРУЗКИ И КОЭФТА  МОЩНОСТИ ПИТАЕМЫХ ИМ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ :

                                          Δ U т   =  β (  U ат × СОSφ  +  U рт × SINφ  )

ГДЕ     β        - КОЭФФИЦИЕНТ ЗАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРА ;

U ат     - АКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ  НАПРЯЖЕНИЯ К.З. ТРАНСФОРМАТОРА , % ;

U рт     - РЕАКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ  НАПРЯЖЕНИЯ К.З. ТРАНСФОРМАТОРА , % ;

СОSφ    - КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ , ПИТАЕМОЙ ТРАНСФОРМАТОРОМ .

ЗНАЧЕНИЯ  U ат   И  U рт   ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ СЛЕДУЮЩИМИ ВЫРАЖЕНИЯМИ :

                                                                             Δ Рк                                                                                            

U ат  =  ---------- × 100 %

Sном                         

          _________________

U рт  = √  ( U к )²   -  ( U ат )²                          

ГДЕ     Δ Рк    -  ПОТЕРИ ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ , КВТ;

Sном   -  НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРА , КВТ;

U к    -  НАПРЯЖЕНИЕ К.З. ТРАНСФОРМАТОРА , % .

ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРА  ТМ – 630 / 10 / 0,4    Δ Рк  =  5,5 КВТ , U к = 4,5 % .

ТОГДА                                             5,5                                                                                               

U ат  =  ---------- × 100 %  =  0,87 % ,

                                                         630                         

                  ________________

U рт  = √  ( 4,5 )²   -  ( 0,87 )²   = 4,41 % ,                        

Δ U т   =  0,6 (  0,87 × 0,8  +  4,41 × 0,6  ) = 1,92 % ,

Δ U доп  =  105  -  95  -  1,92  = 8,08 % . 

РАСЧЕТ  МОМЕНТОВ  НАГРУЗКИ   ДЛЯ  КАЖДОГО  УЧАСТКА  СЕТИ .

ПРИВЕДЕННЫЙ МОМЕНТ НАГРУЗКИ ДЛЯ ГОЛОВНОГО  УЧАСТКА .

РАССЧИТАЕМ  МОМЕНТЫ НАГРУЗКИ ГРУППОВЫХ  УЧАСТКОВ СЕТИ  :

M1 = P1 × L5 = 5 × 30 = 150 КВТ× М ;

M2 = P2 × L6 = 5 × 30 = 150 КВТ× М ;

M3 = P3 × L7 = 5 × 30 = 150 КВТ× М ;

M4 = P4 × L8 = 1,5 × 20 = 30 КВТ× М ;

M5 = P5 × L9 = 1,5 × 20 = 30 КВТ× М ;

M6 = P6 × L10 = 1,5 × 20 = 30 КВТ× М ;

M7 = P7 × L11 = 6 × 45 = 270 КВТ× М ;

M8 = P8 × L12 = 2,6 × 30 = 78 КВТ× М ;

M9 = P9 × L13= 1,2 × 20 = 24 КВТ× М .

ОПРЕДЕЛЯЕМ ПРИВЕДЕННЫЕ МОМЕНТЫ НАГРУЗКИ ДЛЯ  УЧАСТКОВ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ :

МОМЕНТЫ РАССЧИТЫВАЕМЫХ УЧАСТКОВ  :

ML2 = L2 × ( P1 + P2 + P3 ) = 80×(5+5+5)=1200 КВТ× М

ML3 = L3 × ( P4 + P5 + P6 + Р7 + Р8 + Р9 )=70× (1,5× 3+6+2,6+1,2)=1001 КВТ× М