4.3.5. Розрахунок мережі на якнайменшу витрату провідникового матеріалу

Одним з важливих завдань розрахунку мережі на втрату напруги є встановлення раціонального і найекономічнішого розподілу втрати напруги, що розташовується між окремими ділянками розгалуженої мережі. Одним з методів, вживаним на практиці, є метод розрахунку на якнайменшу витрату провідникового матеріалу.

У даному випадку розрахунок мережі ведуть за формулою:

, (4.36)

де s - переріз ділянки мережі, мм²;

- сума моментів даного і всіх подальших (за напряммом струму) ділянок з тим же числом проводів в лінії, що і на даній ділянці, кВт.м;

- сума моментів усіх відгалужень, живлених даною ділянкою з числом проводов лінії іншим, ніж ця ділянка, кВт.м. Перед підсумовуванням всі моменти помножують на коефіцієнт приведення моментів , залежний від числа дротів на ділянці і відгалуженні (табл. 4.7);

- розрахункові втрати напруги, %, що допускаються від початку даної ділянки до кінця мережі.

Формула послідовно застосовується до всіх ділянок мережі, починаючи від ділянки, найближчої до джерела живлення. За вибраним перерізом даної ділянки визначають втрати напруги в ньому. Подальші ділянки розраховують за різницею між розрахунковою втратою напруги і втратами до початку даної ділянки. Перерізи проводів, одержані при розрахунку по втраті напруги, округляють до стандартних значень.

Таблиця 4.7 - Значення коефіцієнта приведення моментів а

Приклад 4.6. Зробити розрахунок на найменшу витрату провідникового матеріалу мережі, зображеної на рис. 4.6. Напруга мережі 380/220 В, розрахункові втрати напруги 5%. Мережа виконана кабелями й проводами з алюмінієвими жилами.

Рис.4.6 для прикладу 4.6.

Розв’язання

Визначимо моменти всіх ділянок мережі.

Моменти чотирипровідних ділянок:

М_А-1 = 22,4 40 = 896 кВт.м

М_1-5 = 12,5 40 = 500 кВт.м

М_5-7 = 3 (20 + ) =105 кВт.м

Моменти трипровідних ділянок:

m_1-3 = 7,2 ( 10 + ) = 180 кВт.м

m _5-10 = 6( 30 + ) = 234 кВт.м

Моменти двопровідних ліній:

m _1-2 = 1,2 ( 20 + ) = 36 кВт.м

m _1-4 = 1,5 (20 + ) = 60 кВт.м,

m _5-6 = 1,4 ( 30 + ) = 63 кВт.м,

m _5-8 = 0,9 ( 15 + ) = 28 кВт.м,

m _5-9 = 1,2 ( 20 + ) = 36 кВт.м.

Значення коефіцієнтів приведення моментів a рівні

1,37 – для m _1-3; m _5-10;

1,83 – для всіх інших m.

Визначаємо переріз головної ділянки за формулою

S_А-1 =

S_А-1 = = 11,25

Приймаємо стандартний переріз 16 мм²

Дійсні втрати напруги на ділянці А-1 рівні

U_А-1 = = 1,27 %.

Втрати напруги на наступних ділянках

U_1-2 = U_1-3 = U_1-4 = U_1-6 = U_1-7 = U_1-8 = U_1-9 = U_1-10 = 5-1,27 = 3,73

Знаходимо перерізи ділянок відгалужень від точки 1:

S_1-2 = = 1,3 приймаємо стандартний переріз 2,5 мм²,

S_1-3 = = 2,47 приймаємо переріз 2,5 мм²,

S_1-4 = = 2,1 приймаємо переріз 2,5 мм².

Розрахуємо переріз ділянки 1-5

S_1-5 = - = = 7,05

Приймаємо переріз ділянки 1-5 рівним 10 мм², при цьому дійсні втрати напруги на даній ділянці складуть:

U_1-5 = = 1,14 %.

Втрати напруги на ділянках від крапки 5 будуть рівні:

U_5-6 = U_5-7 = U_5-8 = U_5-9 = U_5-10 = 3,73 – 1,14 = 2,59 %

Знаходимо перерізи групових ліній від щитка точки 5

S_5-6 = = 3,28 приймаємо 4 мм² ,

S_5-7 = = 0,92 приймаємо 2,5 мм²,

S_5-8 = = 1,46 приймаємо 2,5 мм²,

S_5-9 = = 1,87 приймаємо 2,5 мм²,

S_5-10 = = 4,63 приймаємо 6 мм².